KR20210102858A - 취성 재료 기판의 분단 기구 - Google Patents

Abstract

[과제] 종래보다도 분단의 자유도가 높은 취성 재료 기판의 분단 기구를 실현한다.
[해결 수단] 취성 재료 기판을 분단시키는 기구가, 수평한 제1 상부면을 갖는 고정부와, 수평면 내에 있어서 고정부와 이격시켜 배치되어서 이루어지는 가동부를 포함하되, 가동부는, 평탄한 제2 상부면을 갖고, 고정부와 함께 취성 재료 기판이 재치고정되는 상판과, 평면에서 보아서 직사각형의 각 정점이 되는 위치에 연직방향으로 세워설치되고, 각각이, 상판을 하방 지지하면서 독립적으로 연직방향에 있어서 진퇴 가능하게 되어서 이루어지는, 4개의 승강 기구를 구비해서 이루어지고, 4개의 승강 기구의 각각의 승강 동작을 조합시킴으로써, 상판의 자세를 임의로 가변 가능하도록 하였다.

Description

취성 재료 기판의 분단 기구{DIVIDING MECHANISM OF BRITTLE MATERIAL SUBSTRATE}

본 발명은 취성 재료 기판을 분단시키는 기구에 관한 것이다.

유리 기판 등의 취성 재료 기판을 분단시키는 수법으로서, 미리 분단 예정 위치를 따라서 표면에 스크라이브 라인을 형성해둔 기판에 대해서 굽힘응력을 작용시켜, 스크라이브 라인으로부터 (수직)균열을 신전(伸展)시킴으로써 해당 취성 재료 기판을 분단시키는 수법이 널리 알려져 있다.

이러한 수법에 의한 분단의 구체적 양상으로서, 스크라이브 라인이 형성된 취성 재료 기판의 해당 스크라이브 라인을 끼우는 양측을 각각 고정 테이블과 가동(경동(tilting)) 테이블에 고정하고, 가동 테이블을 스크라이브 라인의 연장 방향에 수직인 면 내에서 회동 혹은 경동시킴으로써, 스크라이브 라인으로부터 균열을 신전시켜, 해당 취성 재료 기판을 분단시키는 장치가 이미 공지이다(예를 들어, 특허문헌 1 및 특허문헌 2 참조).

JP 2017-177453 A JP 2019-196281 A

특허문헌 1에 개시된 장치의 경우, 가동 테이블의 동작은 1 회동축 둘레의 회동뿐이므로, 분단 시에, 취성 재료 기판은, 스크라이브 라인의 연장 방향을 따른 회동축 둘레의 힘을 받는 것에 국한된다.

또한, 특허문헌 2에 개시된 장치의 경우에는, 경동 테이블이 연직방향으로 진퇴(승강) 가능한 1개의 지지축으로 지지되어서 이루어지는 동시에, 이들 경동 테이블과 지지축과의 전체가 경사면을 따라서 승강 가능하게 되어서 이루짐으로써, 스크라이브 라인의 연장 방향에 수직인 면 내에 있어서의 회동동작에 부가해서, 경동 테이블 전체의 승강 동작(연직방향으로의 시프트 동작)도 가능하게 되어서 이루어진다.

그러나, 어느 쪽의 경우도, 취성 재료 기판에 작용하는 힘은, 스크라이브 라인의 연장 방향에 수직인 면 내의 힘에 국한된다.

이것에 대해서, 취성 재료 기판에 대해서 보다 다양한 방향으로부터 힘을 작용시킴으로써 분단의 자유도를 높이고, 다양한 종류의 취성 재료 기판을 보다 적합하게 그리고 확실하게 분단시키고자 하는 일정한 요구가 있다.

이를 위해서는, 가동 테이블을 보다 다양하게 변위 혹은 경사시킬 필요가 있지만, 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 개시된 장치 중 어느 것도, 가동 테이블을 스크라이브 라인의 연장 방향으로부터 경사지게 하는 동작은 행할 수 없었다.

본 발명은 상기 과제를 감안해서 이루어지는 것으로, 종래보다도 분단의 자유도가 높은 취성 재료 기판의 분단 기구를 실현하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 청구항 1의 발명은, 취성 재료 기판을 분단시키는 기구로서, 수평한 제1 상부면을 갖는 고정부와, 수평면 내에 있어서 상기 고정부와 이격되어 배치되어서 이루어지는 가동부를 포함하되, 상기 가동부는, 평탄한 제2 상부면을 갖고, 상기 고정부와 함께 취성 재료 기판이 재치(載置)고정되는 상판과, 평면에서 보아서 직사각형의 각 정점이 되는 위치에 연직방향으로 세워설치되고, 각각이, 상기 상판을 하방 지지하면서 독립적으로 연직방향에 있어서 진퇴 가능하게 되어서 이루어지는, 4개의 승강 기구를 구비해서 이루어지고, 상기 4개의 승강 기구의 각각의 승강 동작을 조합시킴으로써, 상기 상판의 자세를 가변 가능한 것을 특징으로 한다.

청구항 2의 발명은, 청구항 1에 기재된 분단 기구로서, 상기 제2 상부면이 상기 제1 상부면과 동일한 수평면 내에 위치할 때의 상기 가동부의 자세가 기준자세로 정의되고, 상기 가동부가 기준자세에 있을 때의 상기 제1 상부면과 상기 제2 상부면이 취성 재료 기판의 재치고정면이 되고, 상기 취성 재료 기판이, 미리 직선 형상으로 정해진 분단 예정 위치가 상기 고정부와 상기 가동부 사이에 위치하도록, 상기 재치고정면에 재치고정된 상태에 있어서, 상기 승강 기구가 승강 동작을 행하는 것에 의해, 상기 취성 재료 기판을 분단시키는 것을 특징으로 한다.

청구항 3의 발명은, 청구항 2에 기재된 분단 기구로서, 상기 취성 재료 기판이 상기 재치고정면에 재치고정된 상태에 있어서, 상기 분단 예정 위치가 연장되는 수평면 내의 방향을 제1 방향으로 하고, 수평면 내에 있어서 상기 제1 방향과 직교하는 방향을 제2 방향이라 할 때, 상기 4개의 승강 기구는, 상기 가동부의 상기 제1 방향의 양단부 각각 2개씩 배치되고, 상기 양단부의 각각에 있어서는, 상기 승강 기구가 상기 제2 방향에 있어서 이격되어 배치되어서 이루어지는 것을 특징으로 한다.

청구항 4의 발명은, 청구항 3에 기재된 분단 기구로서, 상기 4개의 승강 기구의 각각의 상단부에 연결된 필로우(pillow)를 더 포함하되, 상기 필로우가 직접 또는 간접적으로 상기 상판에 연결되어서 이루어지는 것을 특징으로 한다.

청구항 5의 발명은, 청구항 4에 기재된 분단 기구로서, 상기 4개의 승강 기구 중 상기 제2 방향에 있어서 상기 고정부로부터 먼 2개의 상기 승강 기구 또는 상기 고정부로부터 가까운 2개의 상기 승강 기구의 상단부에 구비되는 상기 필로우와, 상기 상판과의 사이에 설치된 제1의 선형 가이드를 더 포함하되, 상기 상판의 경사에 따라서 상기 필로우가 상기 선형 가이드를 따라서 안내되는 것을 특징으로 한다.

청구항 6의 발명은, 청구항 4 또는 청구항 5에 기재된 분단 기구로서, 상기 제2 방향으로 연장되는 연결판을 더 포함하되, 상기 4개의 승강 기구 중, 상기 제1 방향의 한쪽 단부에 구비되는 2개의 상기 승강 기구의 상단부에 구비되는 상기 필로우가, 직접적으로 또는 간접적으로 상기 연결판에 연결되어 있고, 상기 연결판과 상기 상판 사이로서, 상기 2개의 상기 승강 기구의 각각의 위쪽의 위치에, 제2 선형 가이드가 설치되어서 이루어지고, 상기 상판의 경사에 따라서 상기 연결판이 상기 제2 선형 가이드를 따라서 안내되는 것을 특징으로 한다.

청구항 7의 발명은, 청구항 3에 기재된 분단 기구로서, 상기 4개의 승강 기구가, 상기 제1 방향의 양단부에 있어서 2개씩, 상기 제2 방향으로 연장되는 연결판에 연결되어 있고, 각각의 상기 연결판이, 상기 제2 방향으로 연장되는 가이드 레일에 안내 가능하게 된 슬라이더에 연결되어 있고, 상기 상판의 경사에 따라서 상기 슬라이더가 상기 가이드 레일을 따라서 안내되는 것을 특징으로 한다.

청구항 8의 발명은, 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 분단 기구로서, 상기 고정부 및 상기 상판과의 사이에서 상기 취성 재료 기판을 끼워 유지 가능한 샌드위치 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

청구항 1 내지 청구항 8의 발명에 따르면, 종래보다 높은 자유도로 가동부를 동작시킬 수 있다. 예를 들면, 경사 동작, 시프트 동작 및 삼차원 동작을, 단독으로, 또는 임의로 조합시키는 것이 가능해진다. 이것에 의해, 취성 재료 기판에 대해서, 종래에 할 수 없었던 것과 같은 복잡하고도 유연한 양상으로, 힘을 인가하는 것이 가능해지고, 보다 고정밀도의 분단이 가능해진다.

특히, 청구항 7의 발명에 따르면, 가동부를 수평면 내에 있어서 회동시키고자 하는 힘을 작용시킬 수도 있다.

도 1은 분단 기구(100)를 위쪽에서 보았을 경우의 개략사시도이다.
도 2는 분단 기구(100)를 아래쪽에서 보았을 경우의 개략사시도이다.
도 3은 분단 기구(100)가 분단 동작의 초기 상태에 있을 때의 상황을 나타낸 도면이다.
도 4는 가동부(20)가 상승 정경사 동작했을 때의 상황을 나타낸 도면이다.
도 5는 가동부(20)가 하강 정경사 동작했을 때의 상황을 나타낸 도면이다.
도 6은 가동부(20)가 상승 역경사 동작했을 때의 상황을 나타낸 도면이다.
도 7은 가동부(20)가 하강 역경사 동작했을 때의 상황을 나타낸 도면이다.
도 8은 가동부(20)가 상승 시프트 동작했을 때의 상황을 나타낸 도면이다.
도 9는 가동부(20)가 하강 시프트 동작했을 때의 상황을 나타낸 도면이다.
도 10은 가동부(20)의 삼차원 동작의 일 양상을 나타낸 도면이다.
도 11은 가동부(20)의 삼차원 동작의 일 양상을 나타낸 도면이다.
도 12는 가동부(20)의 삼차원 동작의 일 양상을 나타낸 도면이다.
도 13은 가동부(20)의 삼차원 동작의 일 양상을 나타낸 도면이다.
도 14는 분단 기구(200)를 위쪽에서 보았을 경우의 개략사시도이다.
도 15는 가동부(30)의 삼차원 동작의 일 양상을 나타낸 도면이다.
도 16은 가동부(30)의 삼차원 동작의 일 양상을 나타낸 도면이다.
도 17은 가동부(30)의 삼차원 동작의 일 양상을 나타낸 도면이다.
도 18은 가동부(30)의 삼차원 동작의 일 양상을 나타낸 도면이다.
도 19는 분단 기구(200)의 고정부(10)와 가동부(30)가 각각 패널 누름부(11a 및 11b)를 구비할 경우의 상태를 나타낸 도면이다.
도 20은 분단 기구(200)를 구비하는 기판 분단 장치(1000)의 개략적인 구성을 나타내는 사시도이다.
도 21은 기판 분단 장치(1000)의 요부를 나타내는 사시도이다.

<제1 실시형태>

<분단 기구의 개요>

도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 분단 기구(100)의 구성을 개략적으로(개념적으로) 나타낸 도면이다. 보다 구체적으로는, 도 1은 분단 기구(100)를 위쪽에서 본(부감한) 경우의 개략사시도이며, 도 2는 분단 기구(100)를 아래쪽에서 보았을 경우의 개략사시도이다.

분단 기구(100)는, 취성 재료 기판(W)를, 미리 직선 형상으로 정해진 분단 예정 위치(L)를 따라서 분단시키기 위한 기구이다. 바람직하게는, 취성 재료 기판(W)의 적어도 한쪽 주면에는, 분단에 앞서서, 분단 예정 위치(L)를 따라서 스크라이브 라인이 형성되어서 이루어진다.

분단 기구(100)는 고정부(10)와 가동부(20)를 주로 구비한다. 고정부(10)는, 도시하지 않은 가대(架台)에 고정적으로 설치되어서 이루어지는 부위이며, 수평한 상부면(10a)를 갖는다. 또, 가동부(20)는, 도시하지 않은 가대에 설치되어서 이루어지는 점에서는 고정부(10)와 같지만, 평탄한 상부면(21a)을 갖는 상판(가동 테이블)(21)이, 후술하는 기구의 동작에 따라 다양한 양상으로 가동하도록, 설치되어서 이루어진다. 이들 고정부(10)와 가동부(20)는, 수평면 내에 있어서 소정의 간격으로 이격 배치되어서 이루어진다.

도 1 및 도 2에 나타낸 경우에 있어서는, 가동부(20)의 상판(21)의 상부면(21a)이 고정부(10)의 상부면(10a)과 동일 높이로 되어 있다. 바꾸어 말하면, 양자가 하나의 수평면 내에 있다. 본 실시형태에 있어서는, 이러한 경우의 가동부(20)의 자세를 기준자세라 칭한다.

분단 기구(100)에 있어서는, 가동부(20)가 이러한 기준자세에 있고, 그리고 분단 대상인 취성 재료 기판(W)이 고정부(10)의 상부면(10a)과 가동부(20)의 상판(21)의 상부면(21a)에 걸치는 양상으로 재치고정된 상태가, 분단 동작의 초기 상태로 된다. 보다 구체적으로는, 취성 재료 기판(W)은, 고정부(10)와 가동부(20)가 이격되어 있는 부분을 따라서 분단 예정 위치(L)가 연장되는 자세에서 재치고정된다. 바람직하게는, 분단 예정 위치(L)가 고정부(10)와 가동부(20)의 이격 부분의 한복판에 위치하도록, 재치고정된다.

도 1 및 도 2 및 이후의 도면에 있어서는, 이와 같이 취성 재료 기판(W)이 재치고정된 상태에 있어서의 분단 예정 위치(L)의 연장 방향을 x축방향으로 하고, 고정부(10)와 가동부(20)의 이격 방향을 y축방향으로 하고, 연직방향을 z축방향으로 하는, 오른손계의 xyz좌표를 부여하고 있다.

또, 취성 재료 기판(W)은 고정부(10)의 상부면(10a)과 상판(21)의 상부면(21a)의 각각에 대해서 고정된다. 이러한 고정에는, 다양한 공지의 수법이 적용가능하다. 예를 들면, 상부면(10a)과 상부면(21a)에 도시하지 않은 흡인홈을 형성해두고, 흡인 고정하는 양상이어도 되고, 도시하지 않은 교시 수단으로 취성 재료 기판(W)의 가장자리부를 샌드위치 고정하는 양상이어도 된다.

가동부(20)는, 상판(21)을 가동시키기 위한 구성으로서, 4개의 승강 기구(22)(22a 내지 22d)를 구비한다. 승강 기구(22)는, 예를 들어, 볼 나사와 AC 서보모터의 조합에 의해 실현된다.

승강 기구(22)는, 그 하단부가 도시하지 않은 가대 상에 고정 설치됨으로써 연직방향으로 세워설치되어서 이루어지고, 그리고 각각의 상부가 독립적으로, z축방향에 있어서 진퇴 가능(승강 가능)하게 되어서 이루어진다.

단, 각각의 승강 기구(22)(22a 내지 22d)의 상단부는, 필로우(축받이) (23)(23a 내지 23d)가 연결되어서 이루어진다. 부가해서, 각각의 필로우(23)(23a 내지 23d)는, 후술하는 양상으로 간접적으로 상판(21)이 연결되어서 이루어진다. 이것에 의해, 각각의 승강 기구(22)의 승강 동작의 조합에 따라서 상판(21)이 다양한 방향으로 경사지는 것이 가능하게 되어 있다.

보다 구체적으로는, 도 1 및 도 2 및 이후의 도면에 있어서는, 가동부(20)의 x축방향 정측의 단부(20a)에 승강 기구(22a 및 22b)가 배치되고, x축방향 부측의 단부(20b)에 승강 기구(22c 및 22d)가 배치되어 있는 것으로 하고, 각각의 상단부가 순서대로, 필로우(23a, 23b, 23c, 23d)에 연결되어 있는 것으로 한다. 또한, 각각의 단부(20a, 20b)에 있어서, 승강 기구(22a 및 22c)는 고정부(10)에 가까운 y축방향 부측에, 승강 기구(22b 및 22d)는 고정부(10)로부터 먼 y축방향 정측에, 배치되어 있는 것으로 한다.

바꾸어 말하면, 4개의 승강 기구(22)는, 평면에서 보아서 직사각형의 각 정점이 되는 위치에, 설치되어서 이루어지고, 각각의 위치에 있어서 상판(21)을 하방 지지하고 있다. 그 때문에, x축방향에 있어서의 승강 기구(22a)와 승강 기구(22c)의 거리와, 승강 기구(22b)와 승강 기구(22d)의 거리는, 동등하고 그리고 일정하고, y축방향에 있어서의 승강 기구(22a)와 승강 기구(22b)의 거리와, 승강 기구(22c)와 승강 기구(22d)의 거리도, 동등하고 그리고 일정하다.

필로우(23a)와 필로우(23b)는, 상판(21)의 아래쪽의 x축방향 정측의 단부에서 y축방향으로 연장되는 연결판(24a)에 연결되어 있다. 보다 구체적으로는, 필로우(23a)는 연결판(24a)에 고정 설치되어 있지만, 필로우(23b)는 연결판(24a)의 하면에 부설된 y축 선형 가이드(25a)에 연결되어 있다. y축 선형 가이드(25a)는 필로우(23b)를 y축방향으로 안내 가능하게 설치되어 있고, 이것에 의해, 필로우(23b)는 y축방향에 있어서 변위 가능하게 되어 있다.

마찬가지로, 필로우(23c)와 필로우(23d)는, 상판(21)의 아래쪽의 x축방향 부측의 단부에서 y축방향으로 연장되는 연결판(24b)에 연결되어 있다. 보다 구체적으로는, 필로우(23c)은 연결판(24b)에 고정 설치되어 있지만, 필로우(23d)는 연결판(24b)의 하면에 부설된 y축 선형 가이드(25b)에 연결되어 있다. y축 선형 가이드(25b)는 필로우(23d)를 y축방향으로 안내가능하게 설치되어 있고, 이것에 의해, 필로우(23d)도 y축방향에 있어서 변위 가능하게 되어 있다.

y축 선형 가이드(25a 및 25b)는, 상판(21)이 yz평면 내에서 경사질 때의 경사각을 확보할 목적으로 설치되어서 이루어진다. 각각의 승강 기구(22)의 수평면 내에 있어서의 배치 위치가 고정되어 있는 상황 하에서, 승강 기구(22)를 승강시켜서 상판(21)을 yz평면 내에서 경사지게 하고자 하는 것은, 경사각이 작은 범위에 있어서는 필로우(23)가 상판(21)의 경사에 응해서 승강 기구(22)에 대해서 경사지는 것만에 의해서도 실현 가능하다. 그러나, 필로우(23)의 경사 한계를 초과해서 경사각을 크게 하고자 하기 위해서는, 승강 기구(22b 및 22d)가 상판(21)을 하방 지지하는 개소를, y축방향에 있어서 상대적으로 시프트시키는 것이 필요해진다. 분단 기구(100)에 있어서는, y축 선형 가이드(25a 및 25b)를 설치함으로써, 필로우(23b) 및 필로우(23d)의 위치를, 바꾸어 말하면, 승강 기구(22b 및 22d)가 상판(21)을 하방 지지하는 위치를, y축방향에 있어서 상대적으로 시프트 가능하게 하고, 이것에 의해, 상판(21)의 yz평면 내에 있어서의 경사가 넓은 경사각 범위에 있어서 자유 자재로 이루어지도록 되어 있다.

또한, 연결판(24b)은 상판(21)에 직접적으로 고정 설치되어서 이루어지지만, 연결판(24a)은, 상판(21)의 하부면의 x축방향 정측의 단부에 부설된 x축 선형 가이드(26a 및 26b)에 연결되어 있다. x축 선형 가이드(26a 및 26b)는, 가동부(20)가 기준자세에 있을 때에 승강 기구(22a 및 22b)의 연직 위쪽이 되는 위치에, 설치되어서 이루어진다. 이것에 의해, 연결판(24a)은, x축방향에 있어서 변위 가능하게 되어 있다.

x축 선형 가이드(26a 및 26b)는, 상판(21)이 zx평면 내에서 경사질 때의 경사각을 확보할 목적으로 설치되어서 이루어진다. 그 이유 및 작용은, y축 선형 가이드(25a 및 25b)와 마찬가지이다.

이상과 같은 구성을 가짐으로써, 분단 기구(100)에 있어서는, 4개의 승강 기구(22)(22a 내지 22d)의 각각에 있어서의 상판(21)과의 연결의 양상이, 상이한 것으로 되어 있다.

구체적으로는, 승강 기구(22a)와 상판(21)은 필로우(23a), 연결판(24a) 및 x축 선형 가이드(26a)를 개재해서 연결되어 있다.

또한, 승강 기구(22b)와 상판(21)은, 필로우(23b), y축 선형 가이드(25a), 연결판(24a), 및 x축 선형 가이드(26b)를 개재해서 연결되어 있다.

또한, 승강 기구(22c)와 상판(21)은, 필로우(23c) 및 연결판(24b)을 개재해서 연결되어 있다.

또한, 승강 기구(22d)와 상판(21)은, 필로우(23d), y축 선형 가이드(25b) 및 연결판(24b)을 개재해서 연결되어 있다.

분단 기구(100)에 있어서는, 전술한 바와 같이 서로 상이한 양상으로 상판(21)이 연결되어서 이루어지는 각각의 승강 기구(22a 내지 22d)의, 독립적인 승강 동작의 조합에 의해, 상판(21)의 자세를 임의로 가변 가능하게 되어 있다.

<분단 동작>

분단 기구(100)에 있어서는, 전술한 바와 같이 각각의 승강 기구(22a 내지 22d)의 독립적인 승강 동작의 조합에 의해 상판(21)의 자세가 임의로 가변 가능한 것을 이용해서, 다양한 분단 동작이 가능하게 되어 있다. 이하, 이들을 순차 설명한다.

(기준자세 및 면내 동작)

도 3은 후술하는 다양한 분단 동작 시의 상황과 대비할 목적으로 나타내는, 분단 기구(100)가 분단 동작의 초기 상태에 있을 때의 상황을 나타낸 도면이다. 도 3(a)는 도 1과는 다른 방향의 개략사시도이며, 도 3(b)는 yz평면도이다.

또, 이후에 있어서는, 가동부(20)가 기준자세가 될 때의 승강 기구(22)의 진퇴 상태를 기준상태라 칭하는 것으로 한다.

또한, 도 4 내지 도 9는, 상판(21)을 x축방향으로 평행하게 유지하면서(x축방향에 있어서 경사를 생기게 하는 일 없이) 가동부(20)를 동작시키는, 다양한 동작 양상을 나타내는 도면이다. 이들 동작에 있어서는, 상판(21)이 yz평면 내에 있어서만 변위(경사)되므로, 해당 동작을 면내 동작이라 총칭한다. 면내 동작에는, 후술하는 정경사 동작, 역경사 동작 및 시프트 동작이 있다. 또, 도 4 내지 도 9에 있어서도 도 3과 같이 가지번호(a)가 붙은 도면은 사시도이며, 가지번호 (b)가 붙은 도면은 yz평면도이다.

또한, 각각의 사시도에는, 가동부(20)의 동작에 따른 상판(21)이 경사되었을 때의, 수평면을 기준으로 한 경사 방향을 나타내는 벡터(경사 벡터)를, 좌표형식으로 나타내고 있다. 또, 이러한 상판(21)의 경사에 의해, 취성 재료 기판(W) 중 해당 상판(21) 위에 재치되어서 이루어지는 부분도 같은 경사 벡터로 경사지게 된다. 단, 이후에 있어서는, 간단화를 위하여, 이것을 단지, 취성 재료 기판(W)이 경사진다고 칭한다.

도 4는 상판(21)의 y축방향 정측의 단부를 들어 올리는 것 같이 가동부(20)가 동작했을 때의 상황을 나타내고 있다. 이러한 경우의 상판(21)의 경사 벡터는 (0, +y, +z)로 표시된다.

이것은, 도 4(b)에 나타낸 바와 같이, 승강 기구(22a) 및 도 4(b)에 있어서는 도시되지 않은 승강 기구(22c)에 대해서는, 기준상태에서 정지시킨 채로 하는 한편으로, 승강 기구(22b) 및 도 4(b)에 있어서는 도시되지 않은 승강 기구(22d)를 화살표(AR1a)로 나타낸 바와 같이 z축 정방향으로 상승시킴으로써 실현된다.

또, 승강 기구(22b 및 22d)의 상승에 따라서, 필로우(23b) 및 도 4(b)에 있어서는 도시되지 않은 필로우(23d)가 화살표(AR1b)로 나타낸 바와 같이, y축 부방향으로 안내된다.

한편, 도 5는, 상판(21)의 y축방향 정측의 단부를 내리는 것과 같이 가동부(20)가 동작했을 때의 상황을 나타내고 있다. 이러한 경우의 상판(21)의 경사 벡터는 (0, +y, -z)로 표시된다.

이것은, 도 5(b)에 나타낸 바와 같이, 승강 기구(22a) 및 도 5(b)에 있어서는 도시되지 않은 승강 기구(22c)에 대해서는, 기준상태에서 정지시킨 채로 하는 한편으로, 승강 기구(22b) 및 도 5(b)에 있어서는 도시되지 않은 승강 기구(22d)를 화살표(AR2a)로 나타낸 바와 같이 z축 부방향으로 하강시킴으로써 실현된다.

또, 승강 기구(22b 및 22d)의 하강에 따라서, 필로우(23b) 및 도 5(b)에 있어서는 도시되지 않은 필로우(23d)가 화살표(AR2b)로 나타낸 바와 같이, y축 정방향으로 안내된다.

이후, 도 4 및 도 5에 나타낸 가동부(20)의 동작을, 정경사 동작이라 총칭하고, 전자의 동작을 상승 정경사 동작, 후자의 동작을 하강 정경사 동작이라고도 칭한다.

정경사 동작은 취성 재료 기판(W)를 분단시킬 때의 기본적인 동작이다. 상승 정경사 동작과 하강 정경사 동작 중 어느 쪽인가에서 가동부(20)가 동작하면, 취성 재료 기판(W)에 있어서는, 분단 예정 위치(L)의 주변에 굽힘응력이 생긴다. 분단 예정 위치(L)를 따라서 스크라이브 라인이 형성되어 있을 경우, 이러한 굽힘 응력이 작용함으로써 스크라이브 라인으로부터 균열이 신전되고, 취성 재료 기판(W)은 분단 예정 위치(L)를 따라서 분단되게 된다. 양쪽의 정경사 동작이 교대로 반복되는 양상이어도 된다.

도 6은, 상판(21)의 y축방향 부측의 단부를 들어 올리도록 가동부(20)가 동작했을 때의 상황을 나타내고 있다. 이러한 경우의 상판(21)의 경사 벡터는 (0, -y, +z)로 표시된다. 또, 도 6에 있어서는 (도 7 내지 도 10도 마찬가지임), 취성 재료 기판(W)이, 고정부(10) 위에 고정되어서 이루어지는 제1 부분(W1)과, 가동부(20)에 고정되어서 이루어지는 제2 부분(W2)에, 분단된 후의 상황을 나타내고 있다.

이것은, 도 6(b)에 나타낸 바와 같이, 승강 기구(22b) 및 도 6(b)에 있어서는 도시되지 않은 승강 기구(22d)에 대해서는, 기준상태에서 정지시킨 채로 하는 한편으로, 승강 기구(22a) 및 도 6(b)에 있어서는 도시되지 않은 승강 기구(22c)를 화살표(AR3a)로 나타낸 바와 같이 z축 정방향으로 상승시킴으로써 실현된다.

또, 승강 기구(22a 및 22c)의 상승에 따라서, 필로우(23b) 및 도 6(b)에 있어서는 도시되지 않은 필로우(23d)가 화살표(AR3b)로 나타낸 바와 같이, y축 정방향으로 안내된다.

한편, 도 7은 상판(21)의 y축방향 부측의 단부를 내리는 것과 같이 가동부(20)가 동작했을 때의 상황을 나타내고 있다. 이러한 경우의 상판(21)의 경사 벡터는 (0, -y, -z)로 표시된다.

이것은, 도 7(b)에 나타낸 바와 같이, 승강 기구(22b) 및 도 7(b)에 있어서는 도시되지 않은 승강 기구(22d)에 대해서는, 기준상태에서 정지시킨 채로 하는 한편으로, 승강 기구(22a) 및 도 7(b)에 있어서는 도시되지 않은 승강 기구(22c)를 화살표(AR4a)로 나타낸 바와 같이 z축 부방향으로 하강시킴으로써 실현된다.

또, 승강 기구(22a 및 22c)의 하강에 따라서, 필로우(23b) 및 도 7(b)에 있어서는 도시되지 않은 필로우(23d)가 화살표(AR4b)로 나타낸 바와 같이, y축 부방향으로 안내된다.

이후, 도 6 및 도 7에 나타낸 가동부(20)의 동작을, 역경사 동작이라 총칭하고, 전자의 동작을 상승 역경사 동작, 후자의 동작을 하강 역경사 동작이라고도 칭한다.

취성 재료 기판(W)의 성상에 따라서는, 정경사 동작만을 반복하기보다도, 정경사 동작에 이어서 역경사 동작을 행한다고 하는 순서를 채용함으로써, 보다 신속하고도 우수한 품질로 분단이 실현되는 경우도 있다. 예를 들면, 도 4에 나타낸 상승 정경사 동작의 실행 후, 도 7에 나타낸 하강 역경사 동작을 행하는 양상이나, 도 5에 나타낸 하강 정경사 동작의 실행 후, 도 6에 나타낸 상승 역경사 동작을 행하는 양상 등이, 예시된다.

또, 분단의 개시와 함께 역경사 동작을 행하는 양상도 가능하다. 그 경우, 분단 예정 위치(L)에는 전단응력이 작용하게 된다.

도 8은 상판(21) 전체를 들어올리는 것과 같이 가동부(20)가 동작했을 때의 상황을 나타내고 있다. 이러한 경우의 상판(21)의 경사 벡터는 (0, 0, +z)로 표시된다.

이것은, 도 8(b)에 나타낸 바와 같이, 승강 기구(22a) 및 도 8(b)에 있어서는 도시되지 않은 승강 기구(22c)를 화살표(AR5a)로 나타낸 바와 같이 z축 정방향으로 상승시키는 동시에, 승강 기구(22b) 및 도 8(b)에 있어서는 도시되지 않은 승강 기구(22d)에 대해서도, 화살표(AR5b)로 나타낸 바와 같이 z축 정방향으로 상승시킴으로써 실현된다.

특히, 4개의 승강 기구(22)가 모두 마찬가지로 상승했을 경우에는, 상판(21)은 그 상부면(21a)을 수평으로 유지한 상태에서 상승시킬 수 있다.

한편, 도 9는, 상판(21) 전체를 내리는 것과 같이 가동부(20)가 동작했을 때의 상황을 나타내고 있다. 이러한 경우의 상판(21)의 경사 벡터는 (0, 0, -z)로 표시된다.

이것은, 도 9(b)에 나타낸 바와 같이, 승강 기구(22a) 및 도 9(b)에 있어서는 도시되지 않은 승강 기구(22c)를 화살표(AR6a)로 나타낸 바와 같이 z축 부방향으로 하강시키는 동시에, 승강 기구(22b) 및 도 9(b)에 있어서는 도시되지 않은 승강 기구(22d)에 대해서도, 화살표(AR6b)로 나타낸 바와 같이 z축 부방향으로 하강시킴으로써 실현된다.

특히, 4개의 승강 기구(22)의 모두가 마찬가지로 하강했을 경우에는, 상판(21)은 그 상부면(21a)을 수평으로 유지한 상태에서 하강된다.

이후, 도 8 및 도 9에 나타낸 가동부(20)의 동작을, 시프트 동작이라 총칭하고, 전자의 동작을 상승 시프트 동작, 후자의 동작을 하강 시프트 동작이라고도 칭한다.

시프트 동작도, 역경사 동작과 마찬가지로, 정경사 동작에 이어서 행함으로써, 보다 신속하고도 우수한 품질로 분단의 실현에 효과를 거둘 경우가 있다. 예를 들면, 도 4에 나타낸 상승 정경사 동작의 실행 후, 도 8에 나타낸 상승 시프트 동작을 행하는 양상이나, 도 5에 나타낸 하강 정경사 동작의 실행 후, 도 9에 나타낸 하강 시프트 동작을 행하는 양상 등이 예시된다.

또, 분단의 시작과 함께 시프트 동작을 행하는 양상도 가능하다. 그 경우에도, 분단 예정 위치(L)에는 전단응력이 작용하게 된다.

(삼차원 동작)

도 10 내지 도 13은, 상판(21)이 yz평면내뿐만 아니라 x축방향에 있어서도 변위(경사)되는 양상으로 가동부(20)를 동작시키는, 다양한 동작 양상을 나타내는 도면이다. 해당 동작을 삼차원 동작이라 총칭한다. 또, 도 10 내지 도 13에 있어서도 도 3 내지 도 9와 마찬가지로, 가지번호 (a)가 붙은 도면은 사시도이며, 가지번호 (b)가 붙은 도면은 yz평면도이다. 또한, 도 4 내지 도 9와 마찬가지로, 도 10 내지 도 13에 있어서도, 가동부(20)의 동작에 따라 상판(21)이 경사진 때의 경사 벡터를 나타내고 있다.

도 10은, 상판(21)의 x축방향 부측 그리고 y축방향 정측의 단부를 내리는 양상으로 가동부(20)가 삼차원 동작했을 때의 상황을 나타내고 있다. 이러한 경우의 상판(21)의 경사 벡터는 (-x, +y, -z)로 표시된다.

이것은, 도 10(b)에 나타낸 바와 같이, 승강 기구(22a)에 대해서는 기준상태에서 정지시킨 채로 하는 한편, 화살표(AR7a, AR7b 및 AR7c)로 나타낸 바와 같이, 승강 기구(22b 내지 22d)를 각각, 승강 기구(22d)의 하강 정도가 최대가 되는 양상으로 z축 부방향으로 하강시킴으로써, 실현된다.

그 때에는, 승강 기구(22b 및 22d)의 하강에 따른 필로우(23b) 및 필로우(23d)가 각각, 화살표(AR7d 및 AR7e)로 나타낸 바와 같이, y축 정방향으로 안내되는 동시에, 도 10 (a)에 있어서 화살표(AR7f)로 나타낸 바와 같이, x축 선형 가이드(26a 및 26b)(단 도 10 (a)에 있어서는 도시 생략)에서 연결판(24a)이 x축 부방향으로 안내된다.

한편, 도 11은, 상판(21)의 x축방향 정측 그리고 y축방향 정측의 단부를 내리는 양상으로 가동부(20)가 삼차원 동작했을 때의 상황을 나타내고 있다. 이러한 경우의 상판(21)의 경사 벡터는 (+x, +y, -z)로 표시된다.

이것은, 도 11(b)에 나타낸 바와 같이, 승강 기구(22c)에 대해서는 기준상태에서 정지시킨 채로 하는 한편으로, 화살표(AR8a, AR8b 및 AR8c)로 나타낸 바와 같이, 승강 기구(22a, 22b 및 22d)를 각각, 승강 기구(22b)의 하강 정도가 최대가 되는 양상으로 z축 부방향으로 하강시킴으로써, 실현된다.

그 때에는, 승강 기구(22b 및 22d)의 하강에 따라 필로우(23b) 및 필로우(23d)가 화살표(AR8d)로 나타낸 바와 같이, y축 정방향으로 안내되는 동시에, 도 11(a)에 있어서 화살표(AR8e)로 나타낸 바와 같이, x축 선형 가이드(26a 및 26b)(단 도 11 (a)에 있어서는 도시 생략)로 연결판(24a)이 x축 정방향으로 안내된다.

또한, 도 12는, 상판(21)의 x축방향 정측 그리고 y축방향 정측의 단부를 들어 올리는 양상으로 가동부(20)가 삼차원 동작했을 때의 상황을 나타내고 있다. 이러한 경우의 상판(21)의 경사 벡터는 (+x, +y, +z)로 표시된다.

이것은, 도 12(b)에 나타낸 바와 같이, 승강 기구(22c)에 대해서는 기준상태에서 정지시킨 채로 하는 한편으로, 화살표(AR9a, AR9b 및 AR9c)로 나타낸 바와 같이, 승강 기구(22a, 22b 및 22d)를 각각, 승강 기구(22b)의 상승 정도가 최대가 되는 양상으로 z축 정방향으로 상승시킴으로써, 실현된다.

그때에는, 승강 기구(22b 및 22d)의 상승에 따라 필로우(23b) 및 필로우(23d)가 각각 화살표(AR9d 및 AR9e)로 나타낸 바와 같이, y축 부방향으로 안내된다. 동시에, 도 12(a)에 있어서 화살표(AR9f)로 나타낸 바와 같이, 도시를 생략한 x축 선형 가이드(26a 및 26b)에서 연결판(24a)이 x축 부방향으로 안내된다.

한편, 도 13은, 상판(21)의 x축방향 부측 동시에 y축방향 정측의 단부를 들어 올리는 양상으로 가동부(20)가 삼차원 동작했을 때의 상황을 나타내고 있다. 이러한 경우의 상판(21)의 경사 벡터는 (-x, +y, +z)로 표시된다.

이것은, 도 13(b)에 나타낸 바와 같이, 승강 기구(22a)에 대해서는 기준상태에서 정지시킨 채로 하는 한편으로, 화살표(AR10a, AR10b 및 AR10c)로 나타낸 바와 같이, 승강 기구(22b 내지 22d)를 각각, 승강 기구(22b)의 상승 정도가 최대가 되는 양상으로 z축 정방향으로 상승시킴으로써, 실현된다.

그 때에는, 승강 기구(22b 및 22d)의 상승에 따른 필로우(23b) 및 필로우(23d)가 화살표(AR10d)로 나타낸 바와 같이, y축 부방향으로 안내되는 동시에, 도 13 (a)에 있어서 화살표(AR10e)로 나타낸 바와 같이, 도시를 생략하는 x축 선형 가이드(26a 및 26b)에서 연결판(24a)이 x축 정방향으로 안내된다.

도 10 내지 도 13에 나타낸 4가지의 삼차원 동작은 모두, 평면에서 보아서 직사각형의 각 정점에 해당하는 위치에서 가동부(20)의 상판(21)을 하방 지지해서 이루어지는 4개의 승강 기구(22a 내지 22d)가, 독립적으로 승강 가능하게 됨으로써 실현된다는 점에서, 공통되어 있다. 이러한 삼차원 동작에 따르면, 스크라이브 라인의 연장 방향을 따른 수직면 내의 힘을, 취성 재료 기판(W)에 작용시킬 수 있다.

이러한 동작은, 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 개시되어 있는 바와 같은 종래의 분단 기구에 있어서는 결단코, 행할 수 없었던 것이다.

분단 예정 위치(L)를 따라서 스크라이브 라인이 형성되어 있는 취성 재료 기판(W)의 분단 시, 정경사 동작에 이들의 삼차원 동작을 조합시켰을 경우, 스크라이브 라인으로부터의 균열의 신전을, 취성 재료 기판(W)의 두께 방향인 z축방향뿐만 아니라, 분단 예정 위치(L)의 연장 방향인 x축방향에 있어서도, 생기게 하는 것이 가능해진다. 취성 재료 기판(W)의 성상에 따라서는, 이러한 동작의 조합을 채용함으로써, 보다 신속하고도 우수한 품질로 분단이 실현되는 경우도 있다.

더욱 기술하면, 분단 기구(100)에 있어서는, 4개의 승강 기구(22a 내지 22d)의 승강을 적절하게 조합시킴으로써, 지금까지 예시한 조합에 한정되지 않고, 정경사 동작, 역경사 동작, 시프트 동작, 및 삼차원 동작의 임의의 조합이 가능하게 되어 있으므로, 가동부(20)를 극히 높은 자유도로 동작시킬 수 있다. 이것에 의해, 취성 재료 기판(W)에 대해서, 인간이 손으로 분단을 행할 때와 같이 복잡하고도 유연하게, 힘을 인가하는 것이 가능해지고, 보다 고정밀도의 분단이 가능해진다.

이상, 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 따르면, 취성 재료를 분단시키는 분단 기구에, 서로 독립적으로 승강 가능하게 되어서 이루어지는 4개의 승강 기구가, 고정부 모두 취성 재료 기판이 재치고정되는 가동부의 상판을 평면에서 보아서 직사각형의 각 정점의 위치에 있어서 하방 지지하는 구성을 채용함으로써, 이들 4개의 승강 기구의 승강 동작을 적절하게 조합시킴으로써, 종래보다 높은 자유도로 가동부를 동작시킬 수 있다. 예를 들면, 경사 동작, 시프트 동작 및 삼차원 동작을, 단독으로, 또는 임의로 조합시키는 것이 가능해진다. 이것에 의해, 취성 재료 기판에 대해서, 종래할 수 없었던 것 같은 복잡하고도 유연한 양상으로, 힘을 인가하는 것이 가능해지고, 보다 고정밀도의 분단이 가능해진다.

<제1 실시형태의 변형예>

전술한 실시형태에 있어서는, 상판(21)이 경사질 때의 경사각을 확보할 목적으로, y축 선형 가이드(25a 및 25b)와, x축 선형 가이드(26a 및 26b)가 설치되어서 이루어지지만, 상판(21)의 경사 범위가 작아도 되는 경우에는, 이들 선형 가이드, 게다가, 연결판(24a, 24b)이 생략되고, 각각의 승강 기구(22)(22a 내지 22d)의 상단부에 연결된 필로우(23)(23a 내지 23d)가 직접적으로, 상판(21)의 하부면에 부설되어도 된다.

또는, y축 선형 가이드(25a 및 25b)만 생략되는 양상이나, x축 선형 가이드(26a 및 26b)만 생략되는 양상이어도 된다.

또한, 전술한 실시형태에 있어서는, 승강 기구(22b)와 상판(21) 사이, 및 승강 기구(22d)와 상판(21) 사이에, y축 선형 가이드(25a 및 25b)가 설치되어서 이루어지지만, 이것 대신에, 승강 기구(22a)와 상판(21) 사이, 그리고 승강 기구(22c)와 상판(21) 사이에, y축 선형 가이드(25a 및 25b)가 설치되는 양상이어도 된다.

또한, 전술한 실시형태에 있어서는, 승강 기구(22a)와 상판(21) 사이 및 승강 기구(22b)와 상판(21) 사이에, x축 선형 가이드(26a 및 26b)가 설치되어서 이루어지지만, 이것 대신에, 승강 기구(22c)와 상판(21) 사이 그리고 승강 기구(22d)와 상판(21) 사이에, x축 선형 가이드(26a 및 26b)가 설치되는 양상이어도 된다.

<제2 실시형태>

<분단 기구의 개요>

도 14는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 분단 기구(200)의 구성을 개략적으로(개념적으로) 나타낸 도면이다. 보다 구체적으로는, 도 14는 분단 기구(200)를 위쪽에서 본(부감한) 경우의 개략사시도이다.

분단 기구(200)의 구성 요소의 대부분은 제1 실시형태에 따른 분단 기구(100)와 공통이므로, 이들에 대해서는, 동일한 부호를 붙이는 동시에, 제1 실시형태와 공통되는 사항에 대해서는 상세한 설명을 생략한다. 이후에 있어서는, 제1 실시형태와의 상위점을 중심으로 설명을 행한다.

분단 기구(200)는 고정부(10)와 가동부(30)를 구비한다. 가동부(30)는, 분단 기구(100)의 가동부(20)와 마찬가지로 상판(31)과, 연직방향으로 세워설치되어서 이루어지고 그리고 각각이 독립적으로 승강 가능한 4개의 승강 기구(32)(32a 내지 32d)와, 이들 4개의 승강 기구(32)의 각각의 상단부에 연결된 필로우(33)(33a 내지 33d)를 구비한다.

도 14 및 이후의 도면에 있어서는, 가동부(30)의 x축방향 정측의 단부(30a)에 승강 기구(32a 및 32b)가 배치되고, x축방향 부측의 단부(30b)에 승강 기구(33c 및 33d)가 배치되어 있는 것으로 하고 각각의 상단부가 순서대로, 필로우(33a, 33b, 33c, 33d)에 연결되어 있는 것으로 한다. 또한, 각각의 단부(30a, 30b)에 있어서, 승강 기구(32a 및 32c)는 y축방향 부측에, 승강 기구(32b 및 32d)는 y축방향 정측에, 배치되어 있는 것으로 한다.

보다 구체적으로는, 필로우(33)는, 전술한 제1 실시형태의 변형예와 마찬가지로, 상판(31)에 고정 설치되어서 이루어지는 것으로 한다.

또, 승강 기구(32a 및 32b)는 단부(30a) 측에 있어서 y축방향을 따라서 연장되는 연결판(34a) 위에 연직방향으로 고정 설치되어서 이루어지고, 승강 기구(32c 및 32d)는 단부(30b)측에 있어서 y축방향을 따라 연장되는 연결판(34b) 위에 연직방향으로 고정 설치되어서 이루어진다. 이들 연결판(34a 및 34b)은 각각, y축 슬라이더(35a 및 35b)에 연결되어 있고, y축 슬라이더(35a 및 35b)는 각각, 도 14 내지 도 19에 있어서 도시하지 않은 가대에 y축방향으로 연장되는 양상으로 고정 설치되어서 이루어지는 가이드 레일(36a 및 36b)을 따라서, 안내 가능하게 되어서 이루어진다.

y축 슬라이더(35a 및 35b)는, 삼차원 동작 시에 상판(31)이 경사지면서 회전할 때의, 경사각 및 회전각을 확보할 목적으로, 설치되어서 이루어진다. 후술하는 바와 같이, 승강 기구(32)(32a 내지 32d)의 승강 동작에 따라 y축 슬라이더(35a 및 35b)를 가이드 레일(36a 및 36b)을 따라서 수평이동함으로써, 상판(31)의 경사 및 회전이 실현된다.

이상과 같은 구성을 갖는 분단 기구(200)에 있어서는, 분단 기구(100)와는 달리, 가동부(30)의 구성이, yz평면에 대해서 대칭으로 되어 있다.

<분단 동작>

전술한 바와 같은 구성을 갖는 분단 기구(200)에 있어서도, 분단 기구(100)와 마찬가지로, 상판(31)과 연결되어서 이루어지는 각각의 승강 기구(32a 내지 32d)의, 독립한 승강 동작의 조합에 의해, 다양한 분단 동작이 가능해지고 있다.

x축방향에 있어서 변위가 없는 면내 동작인 정경사 동작, 역경사 동작 및 시프트 동작에 대해서는 모두, 승강 기구(32a 내지 32d)의 각각을, 분단 기구(100)의 승강 기구(22a 내지 22d)의 각각과 마찬가지로 승강시킴으로써 실현되므로, 상세는 생략한다. 단, 필로우(33)가 직접적으로 상판(31)에 고정 설치되어서 이루어지므로, 각각의 면내 동작에 의한 상판(31)의 경사의 범위는, 이러한 필로우(33)의 경사의 범위 내의 것으로 되어 있다.

다음에, 분단 기구(200)에 있어서 실현되는 가동부(30)의 삼차원 동작에 대해서 설명한다. 도 15 내지 도 18은 분단 기구(200)에 있어서 실현되는 가동부(30)의 삼차원 동작의, 다양한 동작 양상을 나타내는 도면이다. 또, 도 15 및 도 16에 있어서는, 도 3 내지 도 13과 마찬가지로 가지번호 (a)가 붙은 도면은 사시도이고, 가지번호 (b)가 붙은 도면은 yz평면도이다. 또한, 도 4 내지 도 13과 마찬가지로 도 15 및 도 16에 있어서도, 가동부(30)의 동작에 따른 상판(31)이 경사진 때의 경사 벡터를 나타내고 있다. 한편, 도 17 및 도 18에 있어서는, yz평면도만을 나타내고 있다.

도 15는, 상판(31)의 x축방향 정측 그리고 y축방향 정측의 단부를 내리는 양상으로 가동부(30)가 삼차원 동작했을 때의 상황을 나타내고 있다. 이러한 경우의 상판(31)의 경사 벡터는 (+x, +y, -z)로 표시된다.

이것은, 도 15(b)에 나타낸 바와 같이, 승강 기구(32c)에 대해서는 기준상태에서 정지시킨 채로 하는 한편으로, 화살표(AR11a, AR11b 및 AR11c)로 나타낸 바와 같이, 승강 기구(32a, 32b 및 32d)를 각각, 승강 기구(32b)의 하강 정도가 최대가 되는 양상으로 z축 부방향으로 하강시킴으로써, 실현된다.

그 때에는, 가장 하강한 승강 기구(32b)가 고정 설치되어서 이루어지는 연결판(34a) 및 해당 연결판(34a)이 연결된 y축 슬라이더(35a)에 화살표(AR11d)로 나타내는 y축 정방향에의 힘이 작용하고, y축 슬라이더(35a)가 가이드 레일(36a)을 따라서 y축 정방향으로 안내된다. 부가해서, 이러한 y축 슬라이더(35a)의 이동에 따라서, 가동부(30)에는 수평면 내에 있어서, 이것을 회동시키고자 하는 반시계회전의 힘이 작용하게 된다.

그 때문에, 분단 예정 위치(L)에 있어서의 균열 신전의 정도에 따라서는, 가동부(30)의 회동에 따라서, 취성 재료 기판(W)의 x축방향 정측의 단부를 기점으로 해서, 가동부(30)의 상판(31)이 고정되어서 이루어지는 제2 부분(W2)이 고정부(10)에 고정되어서 이루어지는 취성 재료 기판(W)의 제1 부분(W1)으로부터 이격시켜 두고, 최종적으로는, 도 15 (a)에 나타낸 바와 같이, 제2 부분(W2)은 그 자체가 경사지는 것에 부가해서, 제1 부분(W1)에 대해서 수평면 내에 있어서의 각도 +θ로 경사진 상태가 된다.

한편, 도 16은, 상판(31)의 x축방향 부측 동시에 y축방향 정측의 단부를 내리는 양상으로 가동부(30)가 삼차원 동작했을 때의 상황을 나타내고 있다. 이러한 경우의 상판(31)의 경사 벡터는 (-x, +y, -z)로 표시된다.

이것은, 도 16(b)에 나타낸 바와 같이, 승강 기구(32a)에 대해서는 기준상태에서 정지시킨 채로 하는 한편으로, 화살표(AR12a, AR12b 및 AR12c)로 나타낸 바와 같이, 승강 기구(32b, 32c 및 32d)를 각각, 승강 기구(32d)의 하강 정도가 최대가 되는 양상으로 z축 부방향으로 하강시킴으로써, 실현된다.

그때에는, 가장 하강한 승강 기구(32d)가 고정 설치되어서 이루어지는 연결판(34b) 및 해당 연결판(34b)이 연결된 y축 슬라이더(35b)에 화살표(AR12d)로 나타내는 y축 정방향에의 힘이 작용하고, y축 슬라이더(35b)가 가이드 레일(36b)을 따라서 y축 정방향으로 안내된다. 부가해서, 이러한 y축 슬라이더(35b)의 이동에 따라서, 가동부(30)에는 수평면 내에 있어서 시계회전의 힘이 작용하게 된다.

그 때문에, 분단 예정 위치(L)에 있어서의 균열 신전의 정도에 따라서는, 가동부(30)의 회동에 따라서, 취성 재료 기판(W)의 x축방향 부측의 단부를 기점으로 해서, 취성 재료 기판(W)의 x축방향 부측의 단부로부터, 가동부(30)의 상판(31)에 고정되어서 이루어지는 제2 부분(W2)이 고정부(10)에 고정되어서 이루어지는 취성 재료 기판(W)의 제1 부분(W1)으로부터 이격되어 가고, 최종적으로는, 도 16 (a)에 나타낸 바와 같이, 제2 부분(W2)은 그 자체가 경사지는 것에 부가해서, 제1 부분(W1)에 대해서 수평면 내에 있어서 소정 각도 -θ로 경사진 상태로 된다.

또, 도 17은, 상판(31)의 x축방향 정측 동시에 y축방향 정측의 단부를 끌어 올리는 양상으로 가동부(30)가 삼차원 동작했을 때의 상황을 나타내고 있다. 이러한 경우의 상판(31)의 경사 벡터는 (+x, +y, +z)로 표시된다.

이것은, 도 17에 나타낸 바와 같이, 승강 기구(32c)에 대해서는 기준상태에서 정지시킨 채로 하는 한편으로, 화살표(AR13a, AR13b 및 AR13c)로 나타낸 바와 같이, 승강 기구(32a, 32b 및 32d)를 각각, 승강 기구(32b)의 상승 정도가 최대가 되는 양상으로 z축 정방향으로 상승시킴으로써, 실현된다.

그 때에는, 가장 상승한 승강 기구(32b)가 고정 설치되어서 이루어지는 연결판(34a) 및 해당 연결판(34a)이 연결된 y축 슬라이더(35a)에 화살표(AR13d)로 나타내는 y축 정방향에의 힘이 작용하고, y축 슬라이더(35a)가 가이드 레일(36a)을 따라서 y축 정방향으로 안내된다. 부가해서, 이러한 y축 슬라이더(35a)의 이동에 따라서, 가동부(30)에는 수평면 내에 있어서 반시계회전의 힘이 작용하게 된다.

그 때문에, 이러한 경우도 도 15에 나타냈을 경우와 마찬가지로 분단 예정 위치(L)에 있어서의 균열 신전의 정도에 따라서는, 가동부(30)의 회동에 따라서, 취성 재료 기판(W)의 x축방향 정측의 단부를 기점으로 해서, 취성 재료 기판(W)의 x축방향 정측의 단부로부터, 가동부(30)의 상판(31)에 고정되어서 이루어지는 제2 부분(W2)이 고정부(10)에 고정되어서 이루어지는 취성 재료 기판(W)의 제1 부분(W1)으로부터 이격되어 가고, 최종적으로는, 제2 부분(W2)은 그 자체가 경사지는 것에 부가해서, 제1 부분(W1)에 대해서 수평면 내에 있어서 소정 각도 +θ로 경사진 상태가 된다.

또한, 도 18은 상판(31)의 x축방향 부측 동시에 y축방향 정측의 단부를 끌어 올리는 양상으로 가동부(30)가 삼차원 동작했을 때의 상황을 나타내고 있다. 이러한 경우의 상판(31)의 경사 벡터는 (-x, +y, +z)로 표시된다.

이것은, 도 18에 나타낸 바와 같이, 승강 기구(32a)에 대해서는 기준상태에서 정지시킨 채로 하는 한편으로, 화살표(AR14a, AR14b 및 AR14c)로 나타낸 바와 같이, 승강 기구(32b, 32c 및 32d)를 각각, 승강 기구(32d)의 상승 정도가 최대가 되는 양상으로 z축 정방향으로 상승시킴으로써, 실현된다.

그 때에는, 가장 상승한 승강 기구(32d)가 고정 설치되어서 이루어지는 연결판(34b) 및 해당 연결판(34b)이 연결된 y축 슬라이더(35b)에 화살표(AR14d)로 나타내는 y축 정방향에의 힘이 작용하고, y축 슬라이더(35b)가 가이드 레일(36b)을 따라서 y축 정방향으로 안내된다. 부가해서, 이러한 y축 슬라이더(35b)의 이동에 따라서, 가동부(30)에는 수평면 내에 있어서 반시계회전의 힘이 작용하게 된다.

그 때문에, 이러한 경우도 도 16에 나타냈을 경우와 마찬가지로 분단 예정 위치(L)에 있어서의 균열 신전의 정도에 따라서는, 가동부(30)의 회동에 따라서, 취성 재료 기판(W)의 x축방향 정측의 단부를 기점으로 해서, 취성 재료 기판(W)의 x축방향 부측의 단부로부터, 가동부(30)의 상판(31)에 고정되어서 이루어지는 제2 부분(W2)이 고정부(10)에 고정되어서 이루어지는 취성 재료 기판(W)의 제1 부분(W1)으로부터 이격되어 가고, 최종적으로는, 제2 부분(W2)은 그 자체가 경사지는 것에 부가해서, 제1 부분(W1)에 대해서 수평면 내에 있어서 소정 각도 -θ로 경사진 상태가 된다.

도 15 내지 도 18에 나타낸 바와 같은, 분단 기구(200)에 있어서 실현되는 삼차원 동작에 대해서도, 제1 실시형태에 있어서의 삼차원 동작과 같이 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 개시되어 있는 것과 같은 종래의 분단 기구에 있어서는 결단코, 행할 수 없었던 것이다.

그 때문에, 본 실시형태에 따른 분단 기구(200)를 이용해서, 분단 예정 위치(L)를 따라서 스크라이브 라인이 형성되어 있는 취성 재료 기판(W)를 분단시킬 경우에 있어서도, 정경사 동작에 삼차원 동작을 조합시킴으로써, 스크라이브 라인으로부터의 균열의 신전을, 취성 재료 기판(W)의 두께 방향인 z축방향뿐만 아니라, 분단 예정 위치(L)의 연장 방향인 x축방향에 있어서도, 생기게 하는 것이 가능해진다. 취성 재료 기판(W)의 성상에 따라서는, 이러한 동작의 조합을 채용함으로써, 보다 신속하고도 우수한 품질로 분단이 실현되는 경우도 있다.

당연하지만, 본 실시형태에 따른 분단 기구(200)에 있어서도, 제1 실시형태에 따른 분단 기구(100)와 마찬가지로, 4개의 승강 기구(32a 내지 32d)의 승강을 적절하게 조합시킴으로써, 정경사 동작, 역경사 동작, 시프트 동작 및 삼차원 동작의 임의의 조합이 가능하게 되어 있으므로, 가동부(30)를 극히 높은 자유도로 동작시킬 수 있다. 이것에 의해, 취성 재료 기판(W)에 대해서, 인간이 손으로 분단을 행할 때와 같이 복잡하고도 유연하게, 힘을 인가하는 것이 가능해지고, 보다 고정밀도의 분단이 가능해진다.

특히, 삼차원 동작 시에, 가동부(30)를 수평면 내에 있어서 회동시키고자 하는 힘이 작용하는 것에 의해, 제1 실시형태보다도 더욱 신속하게, 분단 예정 위치(L)의 연장 방향을 따른 균열의 신전이 실현된다.

이상, 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 있어서도, 취성 재료를 분단시키는 분단 기구에 있어서 가동부의 상판을 평면에서 보아서 직사각형의 각 정점의 위치에 있어서 하방 지지하는 4개의 승강 기구의 승강 동작을 적절하게 조합시킴으로써, 종래보다 높은 자유도로 가동부를 동작시킬 수 있다. 그 때에는, 가동부를 수평면 내에 있어서 회동시키고자 하는 힘을 작용시킬 수도 있다. 이것에 의해, 취성 재료 기판에 대해서, 종래 할 수 없었던 것과 같은 복잡하고도 유연한 양상으로, 힘을 인가하는 것이 가능해지고, 보다 고정밀도의 분단이 가능해진다.

<패널 누름부를 구비하는 구성>

도 19는, 분단 기구(200)의 고정부(10)와 가동부(30)가 각각, 패널 누름부(샌드위치 부재)(11a 및 11b)를 구비할 경우의 양상을 나타낸 도면이다.

패널 누름부(11a 및 11b)는, 분단 시에 고정부(10) 및 가동부(30)에 있어서의 취성 재료 기판(W)의 고정을 보다 확실한 것으로 하기 위해, 취성 재료 기판(W)의 상부면에 접촉시킴으로써, 고정부(10) 혹은 가동부(30)와의 사이에 있어서 취성 재료 기판(W)의 제1 부분(W1) 및 제2 부분(W2)의 각각을 샌드위치 가능하게 설치되어서 이루어진다. 특히, 분단 시에 경사지는 일이 있는, 가동부(30)에 대한 취성 재료 기판(W)의 고정 상태를 보강한다는 점에서, 효과적이다. 이러한 목적에 비추어, 가동부(30)에만 패널 누름부가 설치되는 양상이어도 된다.

도 19에 나타낼 경우이면, 패널 누름부(11a 및 11b)는 모두, 수평면 내에 있어서 취성 재료 기판(W)의 크기보다도 길게 x축방향으로 연장되는 긴 봉 형상을 이루고 있고, z축방향으로 승강 가능하게 설치되어서 이루어진다.

또, 제1 실시형태에 따른 분단 기구(100)에, 패널 누름부(11a 및 11b)가 설치되는 양상이어도 된다.

또한, 패널 누름부(11a 및 11b)의 형태는, 도 19에 예시하는 것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 취성 재료 기판(W)의 x축방향의 양단부 근방에 있어서만, 취성 재료 기판(W)에 접촉하도록 설치되어 있어도 된다.

<기판 분단 장치의 개요>

최후에, 분단 기구를 구비하는 기판 분단 장치에 대해서, 그 개요를 설명한다. 도 20은, 제2 실시형태에 따른 분단 기구(200)를 구비하는 기판 분단 장치(1000)의 개략적인 구성을 나타내는 사시도이며, 도 21은, 이러한 기판 분단 장치(1000)의 요부를 나타내는 사시도이다. 단, 도 20 및 도 21에 있어서는, 분단 기구(200)에 대해서 보다 상세한 구성을 예시하고 있다.

또, 도 20 및 도 21에 나타낸 기판 분단 장치(1000)에 있어서는, y축 정방향이 취성 재료 기판(W)의 반송 방향으로 되어 있다. 도시하지 않은 반송 수단에 의해 (y축방향 부측인) 상류측에서부터 반송되어온 취성 재료 기판(W)이, 고정부(10)와 가동부(30)에 걸치도록 재치 고정된 상태에서, 분단이 실행된다. 그리고, 이러한 분단에 의해서 얻어진 취성 재료 기판(W)의 제2 부분(W2)이, 복수의 기판 지지 반송 기구(300)에 의해서 하류측으로 반송되고, 후공정에 따른 처리에 제공된다.

기판 분단 장치(1000)에 있어서는, 가대(1001) 위에, 분단 기구(200)와 복수의 기판 지지 반송 기구(300)를 구비한다. 단, 도 20에 있어서는, 기판 지지 반송 기구(300)와, 패널 누름부(11a 및 11b)의 도시를 생략하고 있다.

분단 기구(200)의 주요한 구성 요소는, 전술한 제2 실시형태에서 나타낸 바와 같다. 단, 도 20 및 도 21에 있어서는, 고정부(10)의 상부면(10a) 및 가동부(30)의 상판(31)의 상부면(31a)에 각각, 도 14 내지 도 18에 있어서는 생략하고 있었던 흡인홈(10b 및 31b)이 도시되어 있다. 흡인홈(10b 및 31b)은, 고정부(10)의 상부면(10a) 및 상판(31)의 상부면(31b)에, 격자형상으로 설치되어서 이루어진다.

복수의 기판 지지 반송 기구(300)는, 이러한 반송 방향에 있어서 가동부(30)보다도 하류측에, 바꾸어 말하면 y축방향 정측에, 설치되어서 이루어진다. 보다 구체적으로는, 각각의 기판 지지 반송 기구(300)는, 기판 반송 방향을 포함하는 연직면 내에서 회전 가능하고 그리고 상단부에서 기판을 지지하는 각각의 복수의 롤러(종동 롤러)를, 반송 방향을 따라서 복수 배열한 구성의 컨베이어이다. 각각의 기판 지지 반송 기구(300)는, 가이드 레일(36a, 36b)과 평행하게, x축방향에 있어서 소정의 간격으로 이격시키면서 설치되어서 이루어진다.

기판 분단 장치(1000)는, 분단 기구(200)에 있어서의 분단 동작에 의해 얻어지는 취성 재료 기판(W)의 제2 부분(W2)이, 복수의 기판 지지 반송 기구(300)에 의해 y축 정방향으로 반송되도록 되어 있다.

또, 도 20 및 도 21에 있어서는, 분단 기구(200)를 구비하는 기판 분단 장치(1000)가 예시되어 있지만, 분단 기구(200)가 아니라 분단 기구(100)를 구비하는 기판 분단 장치도, 마찬가지로 구성된다.

10: 고정부
20, 30: 가동부
10b, 31b: 흡인홈
21, 31: 상판
22(22a 내지 22d), 32(32a 내지 32d): 승강 기구
23(23a 내지 23d), 33(33a 내지 33d): 필로우
24a, 24b, 34a, 34b: 연결판
25a, 25b: y축 선형 가이드
26a, 26b: x축 선형 가이드
35a, 35b: y축 슬라이더
36a, 36b: 가이드 레일
100, 200: 분단 기구
300: 기판 지지 반송 기구
1000: 기판 분단 장치
1001: 가대
L: 분단 예정 위치
W: 취성 재료 기판
W1: (취성 재료 기판의) 제1 부분
W2: (취성 재료 기판의) 제2 부분

Claims (8)

1. 취성 재료 기판을 분단시키는 기구로서,
   수평한 제1 상부면을 갖는 고정부와,
   수평면 내에 있어서 상기 고정부와 이격되어 배치되어서 이루어지는 가동부를 포함하되,
   상기 가동부는,
   평탄한 제2 상부면을 갖고, 상기 고정부와 함께 취성 재료 기판이 재치(載置)고정되는 상판과,
   평면에서 보아서 직사각형의 각 정점이 되는 위치에 연직방향으로 세워설치되고, 각각이, 상기 상판을 하방 지지하면서 독립적으로 연직방향에 있어서 진퇴 가능하게 되어서 이루어지는, 4개의 승강 기구를 구비해서 이루어지고,
   상기 4개의 승강 기구의 각각의 승강 동작을 조합시킴으로써, 상기 상판의 자세를 가변 가능한 것을 특징으로 하는, 취성 재료 기판의 분단 기구.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2 상부면이 상기 제1 상부면과 동일한 수평면 내에 위치할 때의 상기 가동부의 자세가 기준자세로 정의되고,
   상기 가동부가 기준자세에 있을 때의 상기 제1 상부면과 상기 제2 상부면이 취성 재료 기판의 재치고정면으로 되고,
   상기 취성 재료 기판이, 미리 직선 형상으로 정해진 분단 예정 위치가 상기 고정부와 상기 가동부 사이에 위치하도록, 상기 재치고정면에 재치고정된 상태에 있어서, 상기 승강 기구가 승강 동작을 행하는 것에 의해, 상기 취성 재료 기판을 분단시키는 것을 특징으로 하는, 취성 재료 기판의 분단 기구.
3. 제2항에 있어서,
   상기 취성 재료 기판이 상기 재치고정면에 재치고정된 상태에 있어서, 상기 분단 예정 위치가 연장되는 수평면 내의 방향을 제1 방향으로 하고, 수평면 내에 있어서 상기 제1 방향과 직교하는 방향을 제2 방향이라 할 때,
   상기 4개의 승강 기구는, 상기 가동부의 상기 제1 방향의 양단부 각각 2개씩 배치되고, 상기 양단부의 각각에 있어서는, 상기 승강 기구가 상기 제2 방향에 있어서 이격되어 배치되어서 이루어지는 것을 특징으로 하는, 취성 재료 기판의 분단 기구.
4. 제3항에 있어서,
   상기 4개의 승강 기구의 각각의 상단부에 연결된 필로우(pillow)를 더 포함하되,
   상기 필로우가 직접 또는 간접적으로 상기 상판에 연결되어서 이루어지는 것을 특징으로 하는, 취성 재료 기판의 분단 기구.
5. 제4항에 있어서,
   상기 4개의 승강 기구 중 상기 제2 방향에 있어서 상기 고정부로부터 먼 2개의 상기 승강 기구 또는 상기 고정부로부터 가까운 2개의 상기 승강 기구의 상단부에 구비되는 상기 필로우와, 상기 상판과의 사이에 설치된 제1 선형 가이드를 더 포함하되,
   상기 상판의 경사에 따라서 상기 필로우가 상기 선형 가이드를 따라서 안내되는 것을 특징으로 하는, 취성 재료 기판의 분단 기구.
6. 제4항에 있어서,
   상기 제2 방향으로 연장되는 연결판을 더 포함하되,
   상기 4개의 승강 기구 중, 상기 제1 방향의 한쪽 단부에 구비되는 2개의 상기 승강 기구의 상단부에 구비되는 상기 필로우가, 직접적으로 또는 간접적으로 상기 연결판에 연결되어 있고,
   상기 연결판과 상기 상판 사이에 있어서, 상기 2개의 상기 승강 기구의 각각의 위쪽의 위치에, 제2 선형 가이드가 설치되어서 이루어지고,
   상기 상판의 경사에 따라서 상기 연결판이 상기 제2 선형 가이드를 따라서 안내되는 것을 특징으로 하는, 취성 재료 기판의 분단 기구.
7. 제3항에 있어서,
   상기 4개의 승강 기구가, 상기 제1 방향의 양단부에 있어서 2개씩 상기 제2 방향으로 연장되는 연결판에 연결되어 있고,
   각각의 상기 연결판이, 상기 제2 방향으로 연장되는 가이드 레일에 안내 가능하게 된 슬라이더에 연결되어 있고,
   상기 상판의 경사에 따라서 상기 슬라이더가 상기 가이드 레일을 따라서 안내되는 것을 특징으로 하는, 취성 재료 기판의 분단 기구.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 고정부 및 상기 상판과의 사이에 상기 취성 재료 기판을 끼워 유지 가능한 샌드위치 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 취성 재료 기판의 분단 기구.

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