TW201313637A - 劃線輪 - Google Patents

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TW201313637A TW101127503A TW101127503A TW201313637A TW 201313637 A TW201313637 A TW 201313637A TW 101127503 A TW101127503 A TW 101127503A TW 101127503 A TW101127503 A TW 101127503A TW 201313637 A TW201313637 A TW 201313637A
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Abstract

本發明提供一種刀尖與脆性基板之間之抓持性良好、可使經劃線之脆性基板之端面強度提昇之劃線輪。本發明之劃線輪10係以沿著圓盤狀輪之圓周部以V字形刀之脊線部成為連續之刀尖12a之方式形成,且於V字形刀之傾斜面12上自與刀尖12a相隔特定距離之位置形成有切口凹部13,於V字形刀之前端部分交替地形成有薄壁部12b與厚壁部12c;切口凹部13於將刀尖12a之角度設為θ1,且將形成切口凹部13之面之刀尖側部分與刀之傾斜面12之間之角度設為θ2時,以成為180°>θ2>180°-(θ1)/2之方式形成。

Description

劃線輪
本發明係關於一種劃線輪,尤其係關於一種刀尖與脆性基板之間之抓持性良好、可使所劃線之脆性基板之端面強度提昇之劃線輪。
先前,於液晶顯示面板或有機電致發光(EL,electro luminescence)面板等平板顯示面板、太陽電池等之製造步驟中,設置有母玻璃(mother glass)基板等脆性材料基板之切斷步驟。於該些之切斷步驟中,一面對劃線輪施加與脆性基板之材質或厚度等諸條件相符之負荷,一面使劃線輪於脆性基板之表面上轉動而形成劃線,藉由對脆性基板施加特定之力而沿劃線切斷脆性基板,從而製造單個之面板或玻璃基板。
作為這些劃線輪,一般使用沿圓盤狀輪之圓周部形成有V字形刀之劃線輪(參照下述專利文獻1)。於使用該先前例之劃線輪於玻璃基板上形成劃線時,藉由負荷作用於劃線輪之刀尖而使刀尖抵接之玻璃基板之表面產生彈性變形,其次,隨著刀尖負荷之增大,於劃線輪之抵接部位產生塑性變形,若刀尖負荷進一步增大,則會超出塑性變形之極限點而產生脆性破壞,從而於玻璃基板之厚度方向上生長垂直裂痕。
此時,藉由增大刀尖負荷而使刀尖深入至玻璃基板表面之深度變大,用以產生垂直裂痕之能量變大,因此,垂直 裂痕之長度亦變長。然而,若刀尖負荷超過一定大小,則可形成較長之垂直裂痕,但沿玻璃基板之表面之劃線之塑性變形區域之內部應變成為飽和狀態,從而產生水平裂痕而導致產生所不希望之切屑(玻璃屑)。
因此,作為於形成較長之垂直裂痕之同時水平裂痕之產生較少之劃線輪,已知如下劃線輪,即沿著圓盤狀輪之圓周部形成V字形刀,並且於V字形刀之刀尖以固定間距形成固定高度之突起或固定深度之溝槽(參照下述專利文獻2)。根據該劃線輪,當突起部分抵接於玻璃基板時可施加單點衝擊,因此,利用突起之點接觸成為中心,劃線時於玻璃基板之表面方向產生之應力較先前之情況少,因此,可一面於玻璃基板產生貫穿板厚之程度之極長之垂直裂痕而不產生無用之水平裂痕,一面連續地對玻璃基板進行劃線。
如下結構之劃線輪亦為人所周知,即相同地以沿著圓盤狀輪之圓周部V字形刀之脊線部成為連續之刀尖之方式形成,且於對玻璃基板形成劃線時,於刀尖之正下方之刀之傾斜面形成面向劃線之深度方向之切口凹部,由此於V字形刀之前端部分交替地形成薄壁部及厚壁部(參照下述專利文獻3)。
此處,利用圖5及圖6對下述專利文獻3所揭示之劃線輪進行說明。再者,圖5A係下述專利文獻3所揭示之劃線輪之側視圖,圖5B係剖視圖,圖5C係前視圖,圖5D係對玻璃基板形成劃線時之放大剖視圖。又,圖6A係說明圖5所 示之劃線輪之薄壁部之作用之圖,圖6B係說明厚壁部之作用之圖。
該劃線輪50沿著圓盤狀之劃線輪50之外周緣部藉由V字形狀之刀之傾斜面51無間斷地連續地形成有成為脊線部之刀尖51a。又,於劃線輪50之中央部形成有貫穿孔52,成為旋轉軸之輪銷(wheel pin)(省略圖示)插入於該貫穿孔52中,劃線輪50由該輪銷軸支撐著轉動。
於刀尖51a之正下方之刀之傾斜面51,藉由放電加工等適當方法形成有於劃線輪50對玻璃基板54(參照圖5D)形成劃線時面向該劃線S之深度方向之多個切口凹部53。再者,該劃線輪50中,形成切口凹部53之面之刀尖側部分53a以成為與形成脊線部之刀尖51a平行之狀態之方式形成。
如圖5D所示,於形成於玻璃基板54之劃線S之通常之深度、即自玻璃基板54之表面至刀尖51a為止之深度為d1(約10 μm以下,通常為5 μm以下)之情形時,該切口凹部53係於刀之傾斜面51,將自退離刀尖51a之位置d2至退離玻璃基板54之表面之位置d3規定為凹陷之範圍而形成。又,形成切口凹部53之面之刀尖側部分53a與玻璃基板54之表面實質上成為垂直之配置關係。如上所述,藉由於刀之傾斜面51之刀尖51a側形成切口凹部53,從而形成有切口凹部53之部分成為薄壁部51b,未形成有切口凹部53之部分成為厚壁部51c,成為交替地形成有薄壁部51b與厚壁部51c並且連續地形成有刀尖51a之狀態。
於利用該劃線輪50對玻璃基板54形成劃線時,藉由形成於刀之前端側之薄壁部51b與厚壁部51c而交替地重複進行劃線,一面使刀尖51a之深入深度逐漸變大一面進行劃線處理直至劃線輪50之刀尖51a到達玻璃基板54之厚度方向之最低點為止。
於形成於刀之前端側之薄壁部51b進行劃線處理之狀態下,如圖6A所示,由於切口凹部53成為避讓凹部而不與劃線S之溝槽之傾斜面Sa接觸,因此成為所有負荷只集中於刀尖51a之前端部之狀態,從而有效地藉由薄壁部51b進行劃線。於藉由該薄壁部51b進行之劃線處理中,由於刀尖51a未接觸於沿劃線S之塑性變形區域,因此可將內部應變之產生抑制得較低,可防止水平裂痕之產生,於劃線S之底部形成較淺之垂直裂痕Sb。此時,厚壁部51c成為即將進入至劃線S中之狀態。
若使形成於刀之前端側之薄壁部51b通過後,使厚壁部51c進入至該劃線S中,則該厚壁部51c之前端之兩側部接觸於劃線S之溝槽之傾斜面Sa,刀尖負荷全部施加至該溝槽之傾斜面Sa。隨著厚壁部51c進一步進入,如圖6B所示,溝槽之傾斜面Sa受到擠壓而塑性變形並平坦化。此時,由於劃線S成為向左右擴展之狀態,因此垂直裂痕Sb形成得更大。再者,於厚壁部51c進入至藉由形成於刀之前端側之薄壁部51b而形成之劃線S中時,由於成為該厚壁部51c抵接於劃線S之溝槽之傾斜面Sa之形態,因此成為施加單點衝擊之狀態,從而促進垂直裂痕Sb之形成。
如此一來,因藉由形成於刀之前端側之薄壁部51b與厚壁部51c交替地重複進行劃線,由此向玻璃基板54之深入逐漸加深,因此能夠以與先前同等或者小於先前之刀尖負荷形成較先前深之垂直裂痕Sb。其結果,由於在劃線時能夠使對玻璃基板54施加之負荷減小,因此幾乎不會於玻璃基板54產生殘留應力,從而發揮可抑制水平裂痕之產生之效果。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平06-056451號公報
[專利文獻2]日本專利第3074143號說明書
[專利文獻3]日本專利特開2010-126382號公報
根據上述專利文獻3所揭示之劃線輪50,由於刀尖51a與玻璃基板54之間之抓持性良好,可一面於劃線之塑性變形區域抑制水平裂痕之產生一面高效地形成垂直裂痕,因此發揮可獲得於進行切斷處理時不會於端面產生凹凸之高成形品質之玻璃基板之優異效果。然而,根據本發明者之研究結果發現以下問題,即若利用上述專利文獻3所揭示之劃線輪50對玻璃基板54進行劃線,則所獲得之玻璃基板之端面強度降低。
本發明者為了探索上述專利文獻3所揭示之劃線輪50之問題之產生原因而重複進行了各種實驗,結果得出以下知 識見解,即因形成切口凹部53之面之刀尖側部分53a與玻璃基板54之表面實質上成為垂直之配置關係,因此藉由厚壁部51c進行之單點衝擊過大,從而導致出現所述問題。因此,本發明者等進一步進行反覆研究,為了使該單點衝擊並非完全不存在而係較上述專利文獻3所揭示之情況小,而重新研究形成於沿著圓盤狀之劃線輪之外周緣部形成之V字形狀之刀之傾斜面上之切口凹部之形狀,由此,發現可一面使刀尖與脆性基板之間之抓持性良好,一面使所劃線之玻璃基板等脆性基板之端面強度提昇,從而完成本發明。
即,本發明之目的在於提供一種刀尖與脆性基板之間之抓持性良好、使所劃線之脆性基板之端面強度提昇之劃線輪。
為了達到上述目的,本發明之劃線輪係沿著圓盤狀輪之圓周部以V字形刀之脊線部成為連續之刀尖之方式形成,且於上述V字形刀之傾斜面上自與上述刀尖相隔特定距離之位置形成有切口凹部,於上述V字形刀之前端部分交替地形成有薄壁部與厚壁部者,其特徵在於:上述切口凹部於將上述刀尖之角度設為θ1(其中θ1>90°),且將形成上述切口凹部之面之上述刀尖側部分與上述刀之傾斜面之間之角度設為θ2時,以成為180°>θ2>180°-(θ1)/2之方式形成。
再者,本發明中之「θ2」係指亦包括「形成切口凹部之面」為曲面之情況在內,「形成切口凹部之面」於刀尖側部分與刀之傾斜面交叉之位置上之、形成於「形成切口凹部之面」之切面與「刀之傾斜面」之切面之間之角度。又,θ1為鈍角(θ>90°),較佳為165°≧θ1>90°之範圍。
而且,於θ2=180°之情形時為未形成有切口凹部之狀態,對應於如上述專利文獻1所揭示般沿著圓盤狀輪之圓周部形成V字形刀之劃線輪。又,於θ2=180°-(θ1)/2之情形時為形成有切口凹部之面之刀尖側部分與形成脊線部之刀尖平行之狀態,實質上對應於上述專利文獻3。即,本發明之劃線輪係於V字形刀之傾斜面自與刀尖相隔特定距離之位置形成有切口凹部,形成該切口凹部之面之刀尖側部分與刀之傾斜面之間之角度大於上述專利文獻3所揭示之劃線輪。
由此,與上述專利文獻1所揭示之劃線輪相比不易產生水平裂痕,與上述專利文獻3所揭示之劃線輪相比垂直裂痕較淺。因此,根據本發明之劃線輪,刀尖與脆性基板之間之抓持性良好,可使所劃線之脆性基板之端面強度提昇。又,即便有與其他劃線交叉之情況,於交叉部亦不易產生缺口。
再者,本發明之劃線輪可適當選擇使用於超硬合金製、燒結鑽石製、或者鋼或超硬合金之表面藉由物理氣相沈積法或化學氣相沈積法塗覆有單晶鑽石、多晶鑽石、CBN(Cubic Boron Nitride,立方氮化硼)等之構件。又,切 口凹部由於尺寸較小,因此為了高精度地進行加工,較佳為藉由雷射加工來形成。又,於本發明之劃線輪中,較佳為切口凹部形成於兩側之V字形刀之傾斜面,但亦可視用途而採用只於單側之刀之傾斜面形成切口凹部之劃線輪。
於本發明之劃線輪中,上述θ2較佳為175°≧θ2≧180°-(θ1)/2+5°,更佳為175°≧θ2≧180°-(θ1)/2+45°。
於θ2為180°>θ2>175°之條件之情形時,形成切口凹部之效果較小,且於本發明之劃線輪與上述專利文獻1所揭示之劃線輪之間產生之效果差異亦較小。又,於θ2為180°-(θ1)/2+5°>θ2≧180°-(θ1)/2之條件之情形時,於本發明之劃線輪與上述專利文獻3所揭示之劃線輪之間產生之效果差異較小。於θ2為175°≧θ2≧180°-(θ1)/2+45°之條件之情形時,可進一步提昇所劃線之脆性基板之端面強度。
於本發明之劃線輪中,較佳為同一形狀者於同一圓周上等間隔地形成有多個。
於本發明之劃線輪中,即便形狀各不相同者於同一圓周上不等間隔或錯開地形成有單個或多個,亦可發揮相應之效果。然而,若同一形狀者於同一圓周上等間隔地形成有多個,則可遍及全長而形成均質之劃線,並且於端部,與脆性基板抵接之劃線輪之接觸狀態實質上均一,因此,可進一步提昇所劃線之脆性基板之端面強度。又,即便有與其他劃線交叉之情況,亦更難以於交叉部產生缺口。
於本發明之劃線輪中,上述切口凹部較佳為以沿上述刀之傾斜面之延伸方向之長度a與沿與上述刀之傾斜面正交 之方向之長度b之比b/a成為b/a<1之方式形成。
若切口凹部滿足b/a<1之條件,則切口凹部成為橢圓狀,且成為沿刀之傾斜面之延伸方向整齊排列之狀態。因此,根據本發明之劃線輪,由於可於刀之傾斜面形成多個切口凹部,因此所劃線之脆性基板之端面形狀更均質,且可使端面強度進一步提昇。
以下,利用圖式對本發明之實施形態進行說明。但以下所示之實施形態表示用以使本發明之技術思想具體化之劃線輪之一例,並非意圖將本發明特定為該劃線輪,亦可同樣地適用於專利請求項之範圍中所包含之其他實施形態之劃線輪。又,於以下所示之圖式中,為了可容易理解地識別各構成,針對各構成部分適當地使比例尺不同,未必按照實際之尺寸或角度進行圖示。
首先,參照圖1~圖3對實施形態之劃線輪進行說明。再者,圖1係實施形態之劃線輪之側視圖。圖2係圖1之劃線輪之前視圖。圖3係沿圖1之III-III線之放大剖視圖。
如圖1~圖3所示,實施形態之劃線輪10具有遍及沿圓盤狀輪之圓周部之全周而形成有V字形刀之形狀。更詳細地說,具有以下底面之面積較上底面大之2個圓錐台之下底面彼此相互對向之方式配置之形狀,具有算盤珠形狀,且具有主體部11、刀之傾斜面12、及由刀之傾斜面形成之作 為脊線部之刀尖12a。
再者,該劃線輪10可適當選擇使用於超硬合金製、燒結鑽石製、或者於鋼或超硬合金之表面藉由物理氣相沈積法或化學氣相沈積法塗覆有單晶鑽石、多晶鑽石、CBN等之構件。
如圖1及圖2所示,主體部11形成為圓盤狀,於主體部11之中心附近,沿旋轉軸10b設置有貫穿主體部11之貫穿孔10a。又,於主體部11之外周圓以環狀設置有刀之傾斜面12。
如圖1所示,刀之傾斜面12係由以旋轉軸10b為中心之同心圓狀之內周及外周形成之圓環狀體。又,如圖2所示,刀之傾斜面12於前視下呈V字狀。沿旋轉軸10b之刀之傾斜面12之厚度隨著自旋轉軸10b側朝向刀尖12a而逐漸減小。 刀尖12a沿著刀之傾斜面12之最外周部設置。再者,與先前例同樣地,刀之傾斜面12可藉由斜角研磨法(使用磨石之面進行研磨而形成傾斜面之方法)形成。
而且,本實施形態之劃線輪10係將複數個同一形狀之切口凹部13以同心圓狀等間隔地形成於刀之傾斜面12。再者,於圖1及圖2中,為便於製圖,只分別圖示幾個切口凹部13。該切口凹部13由於尺寸較小,因此為了高精度地進行加工,可藉由雷射加工法形成。再者,切口凹部13亦可不全為同一形狀,亦可不為等間隔,又,亦可於刀之傾斜面之兩面分別位於不同之位置。
又,由於切口凹部13亦包括形成切口凹部13之面13a(參 照圖3)為曲面之情況,因此,形成切口凹部之面13a之刀尖側部分與刀之傾斜面12之間之角度θ2被定義為形成切口凹部之面13a於刀尖側部分上與刀之傾斜面12交叉之位置處之、形成於形成切口凹部之面之切面L與刀之傾斜面12之切面之間之角度。
各切口凹部13以沿刀之傾斜面12之延伸方向之長度a與沿與刀之傾斜面12正交之方向之長度b之比b/a成為b/a<1之方式形成為橢圓形狀,於圖1及圖2中,表示了設為b/a<0.5以下之長橢圓形狀之例子。與上述專利文獻3所示之內容同樣地,該多個切口凹部13於形成於玻璃基板14(參照圖4)之劃線S之通常之深度、即自玻璃基板14之表面至刀尖12a為止之深度為d1(約5 μm以下)之情形時,於刀之傾斜面12上將自退離刀尖12a之位置d2至退離玻璃基板14之表面之位置d3規定為凹陷之範圍而形成。
又,切口凹部13於V字形刀之傾斜面12自與刀尖12a相隔特定距離之位置形成,藉由於刀之傾斜面12之刀尖12a側形成切口凹部13,而使形成有切口凹部13之部分成為薄壁部12b,未形成有切口凹部13之部分成為厚壁部12c,從而成為於V字形刀之前端部分交替地形成有薄壁部12b及厚壁部12c、並且連續地形成有刀尖12a之狀態。
而且,本實施形態之劃線輪與上述專利文獻3所示之劃線輪不同,如圖3所示,切口凹部13於將刀尖12a之角度設為θ1,且將形成切口凹部13之面之刀尖側部分與刀之傾斜面12之間之角度設為θ2時,以180°>θ2>180°-(θ1)/2之方 式形成。
該θ2係以如下方式規定者。即,於θ2=180°之情形時為未形成有切口凹部之狀態,且與如上述專利文獻1所揭示之沿著圓盤狀輪之圓周部形成有V字形刀之劃線輪為同一形狀。於這種情形時,藉由增大刀尖負荷,而使刀尖12a深入至玻璃基板14之表面之深度變大,且用以產生垂直裂痕之能量變大,因此,垂直裂痕之深度亦變大,但若刀尖負荷超過一定大小,則會產生水平裂痕從而產生較多之所不希望之玻璃屑。
另一方面,於θ2=180°-(θ1)/2之情形時,與如上述專利文獻3所揭示之形成切口凹部13之面之刀尖側部分與形成脊線部之刀尖12a平行之狀態為同一形狀。即,形成切口凹部13之面之刀尖側部分與玻璃基板14之表面實質上成為垂直之配置關係。於這種情形時,由於成為於厚壁部12c進入至藉由形成於刀之前端側之薄壁部12b形成之劃線中時施加單點衝擊之狀態,因此促進垂直裂痕之形成。
其結果,由於可使劃線時對玻璃基板14施加之負荷減小,因此於玻璃基板14幾乎不產生殘留應力,且可抑制水平裂痕之產生,因此,可獲得於進行切斷處理時不會於端面產生凹凸之高成形品質之玻璃基板。反之,由於厚壁部12c進入至藉由形成於刀之前端側之薄壁部12b形成之劃線中時之單點衝擊較大,因此端面強度會降低。
因此,於本實施形態中,為了成為形成有切口凹部13之狀態而採用180°>θ2之條件,又,為了不使厚壁部12c進 入至藉由形成於刀之前端側之薄壁部12b形成之劃線中時之單點衝擊過大而採用θ2>180°-(θ1)/2之條件。
利用圖4對使用本實施形態之劃線輪10對玻璃基板14形成劃線S時之作用進行說明。再者,圖4A係說明實施形態之劃線輪之薄壁部之作用之圖,圖4B係說明厚壁部之作用之圖。
與圖6所示之上述專利文獻3所揭示之劃線輪之情況同樣地,藉由形成於刀之前端側之薄壁部12b與厚壁部12c交替重複地進行劃線,直至實施形態之劃線輪10之刀尖12a到達設定於玻璃基板14之厚度方向之深入深度為止。
而且,於形成於刀之前端側之薄壁部12b進行劃線處理之狀態下,如圖4A所示,雖然切口凹部13與劃線S之溝槽之傾斜面Sa接觸,但成為所有負荷只集中於刀尖12a之前端部之狀態,從而有效地藉由薄壁部12b進行劃線。於藉由該薄壁部12b進行之劃線處理中,即便刀尖12a接觸到沿劃線S之塑性變形區域,亦可將內部應變之產生抑制得較低,且可防止水平裂痕之產生,於劃線S之底部形成較淺之垂直裂痕Sc。此時,厚壁部12c成為即將進入劃線S中之狀態。
若形成於刀之前端側之薄壁部12b藉由後,厚壁部12c進入至該劃線S中,則該厚壁部12c之前端之兩側部與劃線S之溝槽之傾斜面Sa接觸,刀尖負荷全部施加至該溝槽之傾斜面Sa。隨著厚壁部12c進一步進入,如圖4B所示,溝槽之傾斜面Sa受到擠壓而塑性變形並平坦化。此時,由於劃 線S成為向左右擴展之狀態,因此垂直裂痕Sc形成得更大,而且,由於成為該厚壁部12c與劃線S之溝槽之傾斜面Sa抵接之形態,因此促進垂直裂痕Sc之形成。
如此一來,藉由形成於刀之前端側之薄壁部12b與厚壁部12c交替重複地進行劃線,能夠以與先前同等或者小於先前之刀尖負荷形成垂直裂痕Sc。其結果,由於在劃線時能夠使施加至玻璃基板14之負荷減小,因此幾乎不會於玻璃基板14產生殘留應力,從而可抑制水平裂痕之產生。
又,於本實施形態之劃線輪10中,由於在刀尖角度θ1、與形成切口凹部13之面之刀尖側部分和刀之傾斜面12之間之角度θ2之間,滿足θ2>180°-(θ1)/2之條件,因此藉由形成於刀之前端側之厚壁部12c所致之單點衝擊,與設為θ2=180°-(θ1)/2之上述專利文獻3所揭示之劃線輪之情況相比較小。
因此,根據本實施形態之劃線輪10,與上述專利文獻1所揭示之劃線輪相比不易產生水平裂痕,與上述專利文獻3所揭示之劃線輪相比垂直裂痕較淺,並且與上述專利文獻3所揭示之劃線輪同樣地,刀尖與玻璃基板等脆性基板之間之抓持性良好。而且,由於垂直裂痕較淺,因此可使經劃線之脆性基板之端面強度提昇,並且即便有與其他劃線交叉之情況,亦不易於交叉部產生缺口。
再者,於本實施形態之劃線輪10中,於刀尖角度θ1、與形成切口凹部13之面之刀尖側部分和刀之傾斜面12之間之角度θ2之間,較佳為175°≧θ2≧180°-(θ1)/2+5°,更佳為 175°≧θ2≧180°-(θ1)/2+45°。
於θ2為180°>θ2>175°之條件之情形時,形成切口凹部13之效果較小,且實質上本實施形態之劃線輪與上述專利文獻1所揭示之劃線輪之間未產生效果之差異。又,於θ2為180°-(θ1)/2+5°>θ2≧180°-(θ1)/2之條件之情形時,實質上本實施形態之劃線輪與上述專利文獻3所揭示之劃線輪之間未產生效果之差異。於θ2為175°≧θ2≧180°-(θ1)/2+45°之條件之情形時,由於垂直裂痕不會變得過深,因此可進一步提昇所劃線之脆性基板之端面強度。
再者,劃線輪10之外徑D(參照圖2)較佳為1~5 mm之範圍。於劃線輪10之外徑D小於1 mm之情形時,劃線輪10之操作性及耐久性降低,並且工業上之生產亦變得困難。另一方面,於劃線輪10之外徑D大於5 mm之情形時,劃線時之適當負荷範圍偏向高負荷側,存在不易以較低之負荷形成劃線之傾向。
又,劃線輪10之厚度T較佳為0.5~1.2 mm之範圍。於劃線輪10之厚度T小於0.5 mm之情形時,存在加工性及操作性降低之情況。另一方面,於劃線輪10之厚度T大於1.2 mm之情形時,劃線輪10之製造所需之成本變高。
又,刀尖12a之刀尖角度θ1通常為鈍角,較佳為165°≧θ>90°之範圍。再者,刀尖角度θ1之具體角度係根據所要切斷之脆性材料基板之材質或厚度等而適當設定。又,該切口凹部13之最佳形成位置只要係考慮到脆性材料基板之材質及厚度、劃線輪之刀尖角度θ1及厚度,並且於小於自 劃線時之脆性基板之表面至刀尖12a為止之深度之範圍、即1~5 μm左右之範圍內實驗性地適當設定即可。又,鄰接之切口凹部13間之間距不存在臨界極限,於20~200 μm之範圍內適當選擇即可。再者,若總結上述實施形態之劃線輪、上述專利文獻1所揭示之劃線輪(先前例1)、上述專利文獻3所揭示之劃線輪(先前例2)之特性之差異,則如下述表1所記載。
再者,於上述實施形態之劃線輪10中,表示了同一形狀之切口凹部13於同一圓周上等間隔地形成有多個之例子,但於本發明中,即便形狀各不相同之切口凹部13於同一圓周上不等間隔或錯開形成有單個或多個,亦可發揮相應之效果。然而,若同一形狀之切口凹部13於同一圓周上等間隔地形成有多個,則可遍及全長形成均質之劃線,並且由於在端部上與玻璃基板等脆性基板抵接之劃線輪之接觸狀態實質上均一,因此可進一步提昇所劃線之脆性基板之端面強度,並且即便有如與其他劃線交叉般之情況,亦更不易於交叉部產生缺口。
於上述實施形態之劃線輪10中,作為切口凹部13而表示了沿刀之傾斜面12之延伸方向之長度a與沿與刀之傾斜面12正交之方向之長度b之比b/a為b/a<0.5之長橢圓狀之例 子。然而,於本發明中,作為切口凹部13,即便為b/a≧1之條件,亦可發揮相應之效果,不過若至少滿足b/a<1之條件,則切口凹部13之形狀成為橢圓狀,且成為沿與刀之傾斜面12正交之方向整齊排列之狀態,因此,可於刀之傾斜面12形成多個切口凹部13,所劃線之脆性基板之端面形狀變得更均質,且可使端面強度進一步提昇。
10‧‧‧劃線輪
10a‧‧‧貫穿孔
10b‧‧‧旋轉軸
11‧‧‧主體部
12‧‧‧刀之傾斜面
12a‧‧‧刀尖
12b‧‧‧薄壁部
12c‧‧‧厚壁部
13‧‧‧切口凹部
13a‧‧‧切口凹部之面
14‧‧‧玻璃基板
50‧‧‧劃線輪
51‧‧‧傾斜面
51a‧‧‧刀尖
51b‧‧‧薄壁部
51c‧‧‧厚壁部
52‧‧‧貫穿孔
53‧‧‧切口凹部
53a‧‧‧刀尖側部分
54‧‧‧玻璃基板
a‧‧‧沿刀之傾斜面之延伸方向之長度
b‧‧‧沿與刀之傾斜面正交之方向之長度
D‧‧‧劃線輪之外徑
d1‧‧‧自玻璃基板之表面至刀尖為止之深度
d2‧‧‧刀尖之位置
d3‧‧‧玻璃基板之表面之位置
L‧‧‧形成切口凹部之面之切面
S‧‧‧劃線
Sa‧‧‧溝槽之傾斜面
Sc‧‧‧垂直裂痕
T‧‧‧劃線輪之厚度
θ1‧‧‧刀尖角度
θ2‧‧‧刀尖側部分與刀之傾斜面之間之角度
圖1係實施形態之劃線輪之側視圖。
圖2係圖1之劃線輪之前視圖。
圖3係沿圖1之III-III線之放大剖視圖。
圖4A係說明實施形態之劃線輪之薄壁部之作用之圖,圖4B係說明厚壁部之作用之圖。
圖5A係先前例之劃線輪之側視圖,圖5B係剖視圖,圖5C係前視圖,圖5D係對玻璃基板形成劃線時之放大剖視圖。
圖6A係說明圖5所示之劃線輪之薄壁部之作用之圖,圖6B係說明厚壁部之作用之圖。
10‧‧‧劃線輪
12‧‧‧刀之傾斜面
12a‧‧‧刀尖
12b‧‧‧薄壁部
12c‧‧‧厚壁部
13‧‧‧切口凹部
13a‧‧‧切口凹部之面
L‧‧‧形成切口凹部之面之切面
θ1‧‧‧刀尖角度
θ2‧‧‧刀尖側部分與刀之傾斜面之間之角度

Claims (7)

  1. 一種劃線輪,其係沿著圓盤狀輪之圓周部以V字形刀之脊線部成為連續之刀尖之方式形成,且於上述V字形刀之傾斜面上自與上述刀尖相隔特定距離之位置形成有切口凹部,於上述V字形刀之前端部分交替地形成有薄壁部及厚壁部者,其特徵在於:上述切口凹部於將上述刀尖之角度設為θ1(其中θ1>90°),且將形成上述切口凹部之面之上述刀尖側部分與上述刀之傾斜面之間之角度設為θ2時,以成為180°>θ2>180°-(θ1)/2之方式形成。
  2. 如請求項1之劃線輪,其中上述θ2為:175°≧θ2≧180°-(θ1)/2+5°。
  3. 如請求項2之劃線輪,其中上述θ2為:175°≧θ2≧180°-(θ1)/2+45°。
  4. 如請求項1之劃線輪,其中上述切口凹部其同一形狀者於同一圓周上等間隔地形成有複數個。
  5. 如請求項2之劃線輪,其中上述切口凹部其同一形狀者於同一圓周上等間隔地形成有複數個。
  6. 如請求項3之劃線輪,其中上述切口凹部其同一形狀者於同一圓周上等間隔地形成有複數個。
  7. 如請求項1至6中任一項之劃線輪,其中上述切口凹部係以沿上述刀之傾斜面之延伸方向之長度a與沿與上述刀之傾斜面正交之方向之長度b之比b/a成為: b/a<1之方式形成。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI694913B (zh) * 2015-08-17 2020-06-01 日商三星鑽石工業股份有限公司 脆性材料基板中之垂直裂痕之形成方法及脆性材料基板之切斷方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6077799B2 (ja) * 2012-08-31 2017-02-08 三星ダイヤモンド工業株式会社 カッターホイール並びにその製造方法
CN104175406B (zh) * 2013-05-24 2017-09-15 三星钻石工业股份有限公司 刀轮及其制造方法
JP2015003513A (ja) * 2013-05-24 2015-01-08 三星ダイヤモンド工業株式会社 カッターホイール並びにその製造方法
JP6332618B2 (ja) * 2014-04-24 2018-05-30 三星ダイヤモンド工業株式会社 スクライブ用カッターホイール並びにスクライブ装置
JP6572660B2 (ja) * 2015-07-31 2019-09-11 三星ダイヤモンド工業株式会社 スクライビングホイール
JP6547556B2 (ja) * 2015-09-29 2019-07-24 三星ダイヤモンド工業株式会社 脆性基板の分断方法
CN107140820B (zh) * 2017-06-20 2023-10-27 嘉兴沃尔德金刚石工具有限公司 一种自带排屑孔阵的刀轮
JP7032787B2 (ja) * 2017-11-30 2022-03-09 三星ダイヤモンド工業株式会社 スクライビングホイール
DE102018131179A1 (de) 2018-12-06 2020-06-10 Schott Ag Glaselement mit geschnittener Kante und Verfahren zu dessen Herstellung
CN109574488B (zh) * 2019-01-28 2024-03-01 嘉兴沃尔德金刚石工具有限公司 一种刀轮
JP2021006374A (ja) * 2019-06-28 2021-01-21 三星ダイヤモンド工業株式会社 スクライビングホイール
JP2022038435A (ja) * 2020-08-26 2022-03-10 ファインテック株式会社 脆性材料基板用のスクライビングホイール及びその製造方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3304828B2 (ja) * 1997-06-10 2002-07-22 株式会社村田製作所 電子部品の製造方法
JP4649555B2 (ja) * 2001-03-30 2011-03-09 Uht株式会社 切断加工装置
TWI249460B (en) * 2004-05-28 2006-02-21 Tzujan Technology Inst A cutting wheel structure
JP4582774B2 (ja) * 2004-10-07 2010-11-17 常陽工学株式会社 ガラス切断用カッターホイール
TWI409231B (zh) * 2005-07-06 2013-09-21 Mitsuboshi Diamond Ind Co Ltd Method for manufacturing scratches for brittle materials
JP4219945B2 (ja) * 2006-08-10 2009-02-04 トーヨー産業株式会社 ガラス切断用カッターホイル
DE202007013307U1 (de) 2007-09-22 2008-04-24 Bohle Ag Schneidrädchen
KR20090058806A (ko) * 2007-12-05 2009-06-10 주식회사 탑 엔지니어링 스크라이브 장치
JP2010126382A (ja) 2008-11-26 2010-06-10 Joyo Kogaku Kk ガラス切断用カッターホイール
JP4836150B2 (ja) * 2008-11-26 2011-12-14 株式会社日本製鋼所 カッターホイール

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI694913B (zh) * 2015-08-17 2020-06-01 日商三星鑽石工業股份有限公司 脆性材料基板中之垂直裂痕之形成方法及脆性材料基板之切斷方法

Also Published As

Publication number Publication date
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