TWI643827B - 刻劃裝置 - Google Patents

Abstract

提供一種刻劃裝置，即使其基板之末端材料區域之寬度小至與夾爪之邊緣握把略為相同程度，亦不干擾夾爪，且能夠沿著刻劃預定線進行刻劃。

使基板W自第一位置移送至基板搬送方向之下游側之第二位置之裝載機A，及被移送至第二位置之基板W之上游側端部，由夾爪11抓持之狀態下，該刻劃裝置具備向配置於下游側之刻劃單元C搬送之抓持搬送單元B，且於被搬送至刻劃單元C之基板W之表面，藉刻劃單元C之刀輪23刻劃Y方向之刻劃預定線S2，裝載機A具備選取基板W之吸附搬送構件2，且構成為裝載機A可同時與吸附搬送構件2向X方向移動。

Description

刻劃裝置

本發明係關於一種脆性材料基板之刻劃裝置，將於由玻璃、矽、陶瓷等脆性材料形成之基板之表面沿刻劃預定線而裂斷用之刻劃線(切溝)加工。尤其本發明係關於一種於四方之周邊部分形成有末端材料區域之脆性材料基板之刻劃裝置。

一般而言，在自脆性材料基板(以下，僅稱為「基板」)切斷單位基板時，如圖10所示，首先，沿著於基板W’之表面互相正交之X方向之刻劃預定線S1，以及Y方向之刻劃預定線S2將刻劃線加工，接下來之步驟藉由沿著此等刻劃線S1、S2刻劃，切斷成為製品之單位基板。此情況下，為了使被切斷之單位基板之端面有高精度，於基板W’之鄰近四邊形成有末端材料區域T，於裂斷時，末端材料區域切除並銷毀。

作為形成上述刻劃線S1、S2之方法，使基板之一端部(對於搬送方向上游側部)藉夾爪抓持之狀態下向刻劃單元搬送，且藉由該刻劃單元形成刻劃線之手法，已知有例如專利文獻1等。

圖11(a)係表示，上述圖10所示之使基板W’藉夾爪抓持而搬送至刻劃單元，且藉刻劃單元之刀輪於基板表面形成刻劃線之一般方法之說明圖。

基板W’以水平姿態藉由夾爪30被抓持，且向刻劃單元31之柱體32 被搬送，藉由將安裝於柱體32之刻劃頭33之刀輪34壓抵於基板W’之表面同時使其於X方向轉動，沿著X方向之刻劃預定線S1加工刻劃線。又，Y方向之刻劃預定線S2之加工係，使刀輪34之支架(圖式外)旋轉等，而使刀輪34之轉動方向變更為Y方向，並藉由將基板W’藉夾爪30抓持而向刀輪34移動而進行。

一般而言，藉夾爪30將基板W’抓持之情況下，如圖11(b) 所示，邊緣握把L1必須為2.5~3mm。以往，末端材料區域T之寬度L2約形成為10mm，即使邊緣握把需要2.5~3mm，與鄰近之X方向之刻劃預定線S1之間殘留有7~7.5mm，因此能夠不干擾夾爪30而進行刻劃。又，於刀輪34之刀尖方向朝向沿基板搬送方向之Y方向而進行於刻劃預定線S2上之刻劃之情況下，即使必須加工之Y方向之刻劃預定線S2上載有夾爪30，刀輪34藉由於越過鄰接於其之X方向之刻劃預定線S1之位置，在與夾爪30接觸前停止基板輸送，藉此，能夠刻劃Y方向之刻劃預定線S2。

[專利文獻1]日本特開2013-249206號公報

然而近年來，成為製品之單位基板之緊緻化或為了使材料有效利用，追求縮小末端材料區域T之寬度，具體而言，要求縮小至約3mm。但，若將末端材料區域T之寬度縮小至3mm，則如圖6(b)所示，夾爪11於鄰接於其之X方向之刻劃預定線S1上干擾，無法刻劃該刻劃預定線S1。

又，刻劃Y方向之刻劃預定線S2之情況下亦同，如圖8所示之夾爪11之位置，若載於必須加工之Y方向之刻劃預定線S2上，則刀輪23被夾爪11干擾而使得Y方向之刻劃定線S2無法完全地刻劃到最後。

因此本發明之目的係鑒於上述課題，提供一種刻劃裝置，即 使基板之末端材料區域之寬度小至與夾爪之邊緣握把略等約3mm之情況，亦不被夾爪干擾而能夠沿刻劃預定線進行刻劃。

為解決上述課題，本發明採取了接下來之技術手段。即，本 發明之刻劃裝置係，具備：裝載機，將基板自第一位置移送至下游側之第二位置；抓持搬送單元，將被移送至前述第二位置之基板之上游側端部以藉由夾爪抓持之狀態，搬送至下游側之刻劃單元，藉由前述刻劃單元具備之刀輪，於前述基板之表面進行延伸於基板搬送方向即第一方向之刻劃線之加工，其特徵在於：前述裝載機具備挑選前述基板之吸附搬送構件，且前述裝載機係與前述吸附搬送構件能夠同時於與前述第一方向正交之第二方向移動之方式形成之構成。

根據本發明，於藉裝載機之吸附搬送構件選取基板而自第一 位置移送至之第二位置之過程，藉由將裝載機與吸附搬送構件同時移動於第二方向(X方向)，夾爪於自延伸於第一方向(Y方向)之刻劃預定線遠離之地點，成為能夠將基板抓持。藉此，於加工Y方向之刻劃線時，刀輪不與夾爪干擾而能夠圓滑地進行刻劃。

於上述之發明中，前述刀輪係以將其刃端之方向朝向前述第 二方向之姿態而以能夠於前述第二方向移動之方式形成，且藉由前述刀輪對鄰接於前述夾爪之第二方向之刻劃線進行加工時，前述夾爪以解除對前述基板之抓持並且前述夾爪退避至不干擾前述刀輪之位置之方式形成之構成為佳。

藉此，被加工之基板之末端材料區域即使設定為與夾爪之邊 緣握把略為相同程度之寬度之情況，於對鄰接於夾爪之第二方向(X方向)之刻劃線進行加工時，夾爪進行之基板之抓持解除，並且使該夾爪退避至不與刀輪干擾之位置，藉此能夠圓滑地進行刻劃。

於上述之發明中，於前述刻劃單元中，設有按壓前述基板之 上面且於載置基板之台盤之間保持前述基板之升降可能之按壓構件之構成為佳。

藉此，夾爪解除對基板之抓持後，亦能夠對基板之表面由按壓構件之推壓使基板安定地保持。

A‧‧‧裝載機

B‧‧‧抓持搬送單元

C‧‧‧刻劃單元

S1‧‧‧X方向之刻劃預定線

S2‧‧‧Y方向之刻劃預定線

T‧‧‧末端材料區域

W‧‧‧基板

W1‧‧‧單位基板區域

1‧‧‧輸送帶

2‧‧‧吸附搬送構件

3‧‧‧吸附板

10‧‧‧台盤

11‧‧‧夾爪

11a‧‧‧上部爪片

11b‧‧‧下部爪片

12‧‧‧夾爪構件

20‧‧‧柱體

23‧‧‧刀輪

26‧‧‧按壓構件

圖1係表示本發明之刻劃裝置之一例之整體立體圖。

圖2係圖1所示之刻劃裝置之側視圖。

圖3係表示台盤上之夾爪進行之基板抓持狀態之部分放大剖面圖。

圖4係抓持搬送單元之夾爪之動作說明圖。

圖5係表示刻劃單元部分之側視圖。

圖6係以俯視表示夾爪進行之基板抓持後之往刻劃單元搬送之狀態之說明圖。

圖7係表示裝載機進行之基板之台盤搬送過程之說明圖。

圖8係以俯視表示Y方向刻劃預定線之刻劃步驟之說明圖。

圖9係表示夾爪進行之干擾迴避動作之另外一例之說明圖。

圖10係表示於基板之刻劃預定線之習知之佈局之俯視圖。

圖11係以俯視表示圖10之基板刻劃方法之一例之說明圖。

於以下，參照圖1~9對本發明之刻劃裝置之詳細進行說明。於本發明中被刻劃之基板W係，如圖6(a)所示，藉由互相正交之X方向之刻劃預定線S1及Y方向之刻劃預定線S2，被區分為六個單位基板區域W1，及四方周邊之末端材料區域T。於本實施例中，使此末端材料區域T之寬度為3mm程度。

本發明之刻劃裝置係，如圖1、2所示，由自基板搬送方向之上游側依序配置之裝載機A、抓持搬送單元B、刻劃單元C所構成。

於以下之說明中，將基板搬送方向作為Y方向，與基板搬送方向(Y方向)正交之方向作為X方向。又，基板搬送方向之上游側僅稱為上游側，基板搬送方向之下游側僅稱為下游側。

裝載機具備：吸附搬送構件2，選取藉由輸送帶1送來之基板W而移送至下游側之抓持搬送單元B之台盤10。於此，載置於輸送帶1上之基板W之位置稱為第一位置，台盤10上之位置稱為第二位置。

吸附搬送構件2具備於下面具有多數個空氣吸引孔之吸附板3，且吸附板3係藉由液壓汽缸等之升降機構4以能夠升降之方式被支持構件5保持。又，支持構件5係沿著於Y方向延伸之柱體6之導軌7而以能夠往復移動之方式形成。

進而，支撐裝載機A之支持構件5之柱體6係，藉由上游側之門型柱體8，及存在於下游側之刻劃單元C之門型柱體20所支撐，且沿著形成於個別之柱體之導軌8a、20a，與吸附搬送構件2同時於X方向上以能夠移動之方式形成。

搬送單元B具備，使載置於台盤10上之基板W之上游側端 部由夾爪11抓持之狀態下，將基板W搬送至下游側之刻劃單元C之複數個、於本實施例中為5個之夾爪構件12。夾爪構件12係被延伸於X方項之共通框架13所保持，且框架13係於兩端部分沿著延伸於Y方向之左右導軌14而以能夠往復移動之方式形成。

各夾爪構件12之夾爪11係，沿著延伸於設於台盤10之Y方向之溝槽15而以能夠移動之方式配置。而，將基板W由夾爪11抓持時，如圖3所示，基板W之下面係連接於台盤10之上面之狀態下，以能夠載置於台盤10之方式形成。

又，夾爪11係，如圖4詳細所示，由上部爪片11a與下部爪面11b而形成，且上部爪片11a以樞紐11c做為支點，以能夠自圖4(a)之基板夾頭位置轉動至圖4(b)之解除位置之方式形成。於此解除位置，在本實施例中，藉由後述之刻劃單元C之刀輪23，刻劃最上游側之X方向之刻劃預定線S1時，上部爪片11a以必須成為不與刀輪23干擾之退避姿勢而大敞開之方式形成。再者，上部爪片11a之夾頭以及解除動作係藉由液壓汽缸11d所進行。

刻劃單元C係，如圖5詳細所示，具備：以跨過台盤10之 方式配置之門型柱體20；及延伸於設於此柱體之X方向(圖5之前後方向)之引導構件21；及沿著設於此引導構件之導軌21a而能夠於X方向移動地安裝之刻劃頭22。於刻劃頭22中，於下端部具有刀輪23之支架24係透過液壓汽缸等之升降機構25升降可能地設置。支架24相對於刻劃頭22，以安裝角度可變更之方式安裝，且藉此使刀輪23之刃端之方向能夠於X方向以及Y方向上變更。

又，於刻劃單元C設有，按壓載置於台盤10上之基板W之上面之一部分而於台盤10之間使前述基板W保持之升降可能之按壓構件26。按壓構件26之驅動係藉由液壓汽缸等之驅動機構27所進行。

再者，於圖1、2中，用於使上述之裝載機A之吸附搬送構 件2沿著導軌7而往Y方向往復移動之驅動機構、用於沿著導軌8a、20a而使其於X方向移動之驅動機構、用於使抓持搬送單元B之框架13沿著導軌14而往Y方向往復移動之驅動機構、用於使刻劃單元C之刻劃頭22沿著導軌21a而往X方向往復移動之驅動機構，其分別為了避免圖式之複雜化而將圖示省略。

接著，關於上述之刻劃裝置之動作進行說明。

如圖7(a)~(d)所示，存在於輸送帶1上之第一位置之基板W係，由裝載機A之吸附板3選取，且沿著導軌7移動至下游側，且跨越抓持搬送單元B之框架13送至第二位置即台盤10上。

被移送至台盤10上之基板W係，如圖6所示，其上游側一端部之末端材料區域T部分被抓持於抓持搬送單元B之夾爪11。此狀況下之夾爪11之邊緣握把係與末端材料區域T之寬度略為相同之3mm。於此狀態基板W朝向下游側之刻劃單元C移動。而，基板W之最下游側(前導端側)之X方向刻劃預定線S1到達刻劃單元C之刀輪23之正下方時，抓持搬送單元B之基板輸送停止，使刀輪23降下而沿此刻劃預定線一面推壓一面於X方向上刻劃。

如此進行而將X方向之刻劃預定線S1自下游側依序進行刻劃。但，如圖6(b)所示，加工最上游之X方向刻劃預定線S1之情況，因夾爪11之邊 緣握把係與末端材料區域T之寬度略為相同，刀輪23與夾爪11干擾而無法進行刻劃。故此時，如圖4(b)所示，使抓持基板W之夾爪11之上部爪片11a藉由液壓汽缸11d旋動至不與刀輪23干擾之解除姿態。藉此，能夠使最上游側之X方向刻劃預定線S1圓滑地刻劃。

又，於此實施例，於夾爪11解除對基板W之抓持後之位置，因夾爪11之上部爪片11a旋動至退避姿態，夾爪11之基板解除動作與干擾迴避動作能夠以一個動作迅速的進行。

再者，刻劃最上游之X方向刻劃預定線S1時，使按壓構件27降下至連接於基板W表面之位置，且藉由夾爪11之夾頭解除將變得不安定之基板W夾持保持於台盤10之間為佳。

全部之X方向刻劃預定線S1刻劃後，加工Y方向之刻劃預 定線S2時，如圖8所示，刀輪23之刃端之方向變更為Y方向，藉由夾爪11將基板W抓持而使其向刀輪23移動而進行。於此刻劃之前，由裝載機A之吸附搬送構件2將基板W移送至第二位置之過程中，使吸附搬送構件2沿著導軌8a、20a而移動於X方向上，藉此夾爪11於自Y方向之刻劃預定線S2遠離之位置上，預先以夾取之方式調整。藉此，刀輪23不被夾爪11干擾，而使Y方向之刻劃預定線S2能夠刻劃至最後。

於上述實施例中，最上游之X方向刻劃預定線S1加工時， 於夾爪11之解除位置上，雖藉由使上部爪片11a於上方大敞開而回避與刀輪23之干擾，但如圖9所示，將夾爪11間隔框架23移動至上游側而回避與刀輪23之干擾亦為佳。

以上，雖關於本發明之代表性之實施例進行說明，但本發明 未必僅特定於上述實施例之構造，使其目的達成，且不脫離申請專利範圍之範圍內能夠進行適當地修正、變更。

本發明能夠適用於，於玻璃等脆性材料基板之表面加工刻劃線之刻劃裝置。

Claims (3)

1. 一種刻劃裝置，具備：裝載機，將基板自第一位置移送至下游側之第二位置；抓持搬送單元，將被移送至前述第二位置之基板之上游側端部以藉由夾爪抓持之狀態，搬送至下游側之刻劃單元；藉由前述刻劃單元具備之刀輪，於前述基板之表面進行延伸於基板搬送方向即第一方向之刻劃線之加工，其特徵在於：前述裝載機具備挑選前述基板之吸附搬送構件，且前述裝載機係與前述吸附搬送構件能夠同時於與前述第一方向正交之第二方向移動之方式形成。
2. 如申請專利範圍第1項之刻劃裝置，其中，前述刀輪係以將其刃端之方向朝向前述第二方向之姿態而能夠於前述第二方向移動之方式形成，且藉由前述刀輪對鄰接於前述夾爪之第二方向之刻劃線加工時，前述夾爪以解除對前述基板之抓持並且前述夾爪退避至不干涉前述刀輪之位置之方式形成。
3. 如申請專利範圍第1或2項之刻劃裝置，其中，前述刻劃單元具備，按壓前述基板之上面且於與載置前述基板之台盤之間保持前述基板之升降可能之按壓構件。