TWI658014B - 刻劃裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種能夠不產生母基板之垂落或高低起伏地以上下之刀輪精度佳地進行刻劃的刻劃裝置。
該刻劃裝置具備：前部輸送帶1a及後部輸送帶1b，係在同一水平面上隔有既定之間隙P且串聯地配置，以載置成為加工對象之脆性材料基板M並進行搬送；上部刀輪2a及下部刀輪2b，係配置於該等前部輸送帶1a與後部輸送帶1b之間隙P；以及空氣噴出．吸引構件8，係配置於間隙P內、上部刀輪2a或下部刀輪2b之任一側旁部分；空氣噴出．吸引構件8，具備同時對脆性材料基板M之表面噴出空氣之噴出孔10a及吸引空氣之吸引孔10b。

Description

刻劃裝置
本發明係關於一種玻璃基板、半導體基板等脆性材料基板之刻劃裝置。本發明尤其是關於一種貼合有液晶顯示面板用母基板等之基板之貼合基板之刻劃裝置。
液晶顯示面板用母基板，係使用2片大面積玻璃基板，於一基板上形成彩色濾光片，於另一基板上形成驅動液晶之TFT(Thin Film Transistor)及端子區域，而將該等2片基板貼合而成者。而且，經由刻劃步驟及裂斷步驟，藉此分斷成一個一個的單位顯示面板，切出作為製品之液晶顯示面板。
一般而言，在從母基板切出單位顯示面板之步驟中，進行藉由對母基板之表面及背面，沿刻劃預定線使刀輪(亦稱刻劃輪)一邊壓接一邊相對移動，而形成相互正交之X方向及Y方向之刻劃線的刻劃步驟。之後，進行藉由沿該刻劃線施加外力使基板撓曲，而將母基板完全分斷成每一單位顯示面板的裂斷步驟。
例如在專利文獻1及專利文獻2中揭示有以在上下兩面同時進行上述刻劃步驟的方式，而不使大面積的基板反轉、且可效率佳地進行上述刻劃步驟的刻劃裝置。
圖7係概略性地表示在上下兩面同時進行刻劃步驟的習知 刻劃裝置的前視圖。
在該刻劃裝置中，以隔有間隔且串聯地配置有用於載置母基板M並於Y方向進行搬送的前後一對輸送帶21a、21b。在前後之輸送帶21a、21b之間，配置有用以對母基板M之表背兩面加工相互正交之刻劃線的上部刀輪22a及下部刀輪22b。藉由使該等上部刀輪22a及下部刀輪22b一邊同時按壓母基板M之表面及背面一邊於X方向(圖7之前後方向)滾動，而於母基板M之表背兩面加工如圖8(a)所示般之X方向之刻劃線S1。之後，90度旋轉母基板M，與上述同樣地使刀輪22a、22b滾動，而加工如圖8(b)所示般之Y方向之刻劃線S2。Y方向之刻劃線S2之加工，亦可藉由在加工X方向之刻劃線S1後，90度旋轉刀輪22a、22b之朝向並使其滾動而進行加工。此外，在該情形中，亦可在加工Y方向之刻劃線S2後，使刀輪22a、22b之朝向進行90度旋轉，加工X方向之刻劃線S1。
將以如此方式形成有X方向及Y方向之刻劃線S1、S2的母基板M，送入裂斷裝置並從各刻劃線將其分斷，在取出單位製品M1後，將端緣部之端材區域M2廢棄。
專利文獻1：國際公開WO2005/087458號公報
專利文獻2：日本特開2010-052995號公報
在上述之刻劃裝置中，在搬送母基板M之前部輸送帶21a與後部輸送帶21b之間，必需有用於配置上下之刀輪22a、22b之一定的間隔。由於在刻劃時母基板M跨越該間隔並藉由前後之輸送帶21a、21b支持，因此在母基板M之厚度較薄的情形，存在有產生往下方垂落(垂下)的情形。 此外，橋架輸送帶之皮帶的輪體或皮帶之表面難以提高加工精度而殘留有微細的凹凸，因此在跨越輸送帶間之母基板M較薄的情形，存在有受到皮帶之凹凸的影響而產生高低起伏等之情況。
一旦在母基板M產生有垂落或高低起伏之狀態下藉由上下之刀輪22a、22b進行刻劃，則龜裂不規則地產生、缺口等之損傷產生等而成為不良品之原因。尤其在近年來，成為加工對象之液晶顯示面板用母基板，為了低電力、高效能、精巧化，而被要求例如為厚度為0.1~0.15mm之薄板者，從而使該問題之解決成為課題。
因此本發明之目的，在於提供一種即使是例如厚度為0.1mm左右之薄板的母基板，亦能夠不產生如上述般之垂落或高低起伏地以上下之刀輪精度佳地進行刻劃的刻劃裝置。
為了解決上述課題而完成之本發明之刻劃裝置，具備：前部輸送帶及後部輸送帶，係在同一水平面上隔有既定之間隔且串聯地配置，以載置成為加工對象之脆性材料基板並進行搬送；上部刀輪及下部刀輪，係配置於該等前部輸送帶與後部輸送帶之間；以及空氣噴出．吸引構件，係配置於該前部輸送帶及後部輸送帶之間、該上部刀輪或下部刀輪之任一側旁部分；該空氣噴出．吸引構件，具備同時對該脆性材料基板之表面噴出空氣之噴出孔及吸引空氣之吸引孔。
此處，該空氣噴出．吸引構件，雖較佳為配置於該下部刀輪之側旁部分，但亦可配置於上部刀輪之側旁部分。該空氣噴出．吸引構件之空氣噴出壓及吸引壓，為在配置於下部刀輪之側旁部分的情形將噴出壓設成較吸引壓強，在配置於上部刀輪之側旁部分的情形將吸引壓設成較噴 出壓強。
此外，雖噴出空氣之噴出孔與吸引空氣之吸引孔之配置為任意，但較佳為配置成相互不同。
根據本發明，在藉由上下之刀輪加工刻劃線時，位於前後之輸送帶間的母基板，藉由從空氣噴出．吸引構件同時進行空氣之噴出與吸引，而能夠在不接觸地浮起之狀態下安定地支持，因此即便是母基板因本身重而垂下般之薄板者，亦能夠保持水平姿勢且精度佳地進行刻劃。此外，能夠緩和因相鄰接之前後之輸送帶之加工或調整之精度而受到的不良影響。進一步地，不以夾器(clamp)夾持基板而使基板浮起，藉此不會有在夾器附近產生不均勻之應力的情況，能夠進行精度高的加工。除此此外，能夠藉由吸引空氣將刻劃時所產生切屑等之微粉末吸引去除，因此亦具有能夠提高製品之品質的效果。
在上述發明中，空氣噴出．吸引構件，亦可沿前部輸送帶與後部輸送帶之間的間隙形成，且固定於刻劃裝置之構架，或者亦可設定成於該刀輪之周邊進行噴出．吸引之長度，且安裝於保持刀輪之刻劃頭，以與該刀輪一起移動之構成。尤其是在後者之情形，亦具有能夠朝向難以進行位置調整之大面積基板，抑制空氣消費量之效果。
A‧‧‧刻劃裝置
M‧‧‧母基板(脆性材料基板)
S1‧‧‧X方向之刻劃線
S2‧‧‧Y方向之刻劃線
P‧‧‧前後之輸送帶之間隙
1a‧‧‧前部輸送帶
1b‧‧‧後部輸送帶
2a‧‧‧上部刀輪
2b‧‧‧下部刀輪
3a、3b‧‧‧保持具
4a、4b‧‧‧刻劃頭
8‧‧‧空氣噴出．吸引構件
9‧‧‧構架
10a‧‧‧空氣噴出孔
10b‧‧‧空氣吸引孔
11‧‧‧支持臂
圖1，係表示本發明之刻劃裝置之一例的立體圖。
圖2，係圖1所示之刻劃裝置之前視圖。
圖3，係圖1所示之刻劃裝置之俯視圖。
圖4，係表示本發明之刻劃裝置之其他實施例之要部剖面前視圖。
圖5，係圖4所示之刻劃裝置之俯視圖。
圖6，係表示空氣噴出．吸引構件之其他實施例之立體圖。
圖7，係表示習知的刻劃裝置之一例的前視圖。
圖8，係對脆性材料基板(母基板)加工刻劃線之順序的俯視圖。
以下，根據圖1~3說明本發明之刻劃裝置之細節。
另外，本發明之刻劃裝置只要是對成為加工對象之基板兩面同時進行加工者則並無特別地限定，但此處以貼合有玻璃基板之大面積之液晶顯示面板用母基板為例進行說明。以下，將該液晶顯示面板用貼合母基板簡稱為「母基板M」。
刻劃裝置A，具備有用於載置母基板M並於圖1之Y方向進行搬送的一對前部輸送帶1a及後部輸送帶1b。前部輸送帶1a及後部輸送帶1b，以隔著配置下述之刀輪2a、2b及空氣噴出．吸引構件8的間隙P之方式於同一水平面上且於Y方向串聯地配置。前部輸送帶1a及後部輸送帶1b，可為皮帶在輪體間進行旋動之輸送帶。
在前部輸送帶1a與後部輸送帶1b之間，配置有用於對母基板M之表背兩面加工X方向及Y方向之刻劃線S1、S2(參照圖8)的上部刀輪2a及下部刀輪2b。該等上部刀輪2a及下部刀輪2b，分別透過保持具3a、3b而呈可上下移動地安裝於上下之刻劃頭4a、4b。此外，刻劃頭4a、4b，安裝成可沿形成於門型橋架5之水平之樑(橫樑)6a、6b的導引件7而於X方向往復移動。例如，一旦使刻劃頭4a、4b沿樑6a、6b於X方向移動，則可 加工X方向之刻劃線，此外，一旦使母基板M藉由前部輸送帶1a與後部輸送帶1b而於相對於樑6a、6b垂直方向(Y方向)移動，則可加工Y方向之刻劃線。進一步地，在將母基板M配置成相對於樑6a、6b傾斜的情形，藉由組合刻劃頭4a、4b之沿樑6a、6b之方向之移動、與母基板M之相對於樑6a、6b之垂直方向之移動，而可加工X方向及Y方向之刻劃線。
進一步地在本發明中，在前部輸送帶1a與後部輸送帶1b之間隙P內，於下部刀輪2b之兩側旁部分設置有空氣噴出．吸引構件8。
該等之空氣噴出．吸引構件8，於刀輪之行進方向、亦即沿間隙P於X方向延伸設置，且固定於刻劃裝置A之左右之構架9。此外，於空氣噴出．吸引構件8，設置有朝向成為加工對象之母基板M噴出空氣之噴出孔10a與吸引空氣之吸引孔10b。在圖式所示之實施例中，噴出孔10a與吸引孔10b以遍及空氣噴出．吸引構件8之大致全長並分別成列之方式形成多個，而噴出孔10a與壓縮機等之高壓空氣供給源(省略圖示)連接，吸引孔10b與真空泵等之空氣吸引源(省略圖示)連接。噴出孔10a與吸引孔10b，雖亦可分別串聯地配置，但一般若交互地配置噴出孔10a與吸引孔10b，則容易穩定地支持母基板M。
而且，以成為加工對象之母基板M在水平地浮起之狀態下穩定之方式，平衡佳地設定空氣噴出．吸引構件8之空氣噴出壓及吸引壓。藉由同時進行來自該空氣噴出．吸引構件8之空氣之噴出與吸引，例如若因某種原因而空氣吸引壓較優勢從而母基板M有下降的傾向，則藉由空氣噴出壓壓升，相反地若空氣噴出壓較優勢從而母基板M有上升的傾向，則藉由空氣吸引壓吸回。藉此將母基板M在上下不偏移且水平地浮起之狀態 下，不接觸地穩定支持。
另外，噴出孔與吸引孔，只要以能夠使基板上升之力與使基板下降之力不局部偏向一方地作用而使基板水平地浮起之方式配置即可，因此只要在製造成本容許之下，亦可進一步地精細地交互設置噴出孔與吸引孔。
在上述之構成中，於進行加工時，將母基板M載置於前部輸送帶1a及後部輸送帶1b上，使上部刀輪2a及下部刀輪2b在已按壓於母基板M之表背兩面之狀態下於X方向滾動，藉此加工X方向之刻劃線S1。一旦完成所有之X方向之刻劃線S1之加工，則使母基板M進行90度旋轉並再次載置於輸送帶1a、1b上，與上述同樣地，藉由使上下之刀輪2a、2b一邊按壓於母基板M之表背兩面一邊滾動，以加工Y方向之刻劃線S2。另外，亦可為：不使母基板M旋轉，使刀輪2a、2b之朝向進行90度旋轉，藉由使母基板M往Y方向移動而使刀輪2a、2b滾動。
在該刻劃線S1、S2之加工時，將母基板M藉由來自空氣噴出．吸引構件8之噴出空氣與吸引空氣而不接觸且水平地支持，因此即便母基板係例如厚度為0.1mm之薄板者，亦能夠不垂下地保持水平姿勢而可精度佳地進行刻劃。此外，不會受到相鄰接之輸送帶1a、1b之加工精度之影響。進一步地，能夠藉由吸引空氣將刻劃時所產生切屑等之微粉末吸引去除，因此亦具有能夠提高製品之品質的效果。
圖4及圖5係表示本發明之其他實施例之刻劃裝置之圖式，圖4係要部剖面圖，圖5係俯視圖。
在該實施例中，空氣噴出．吸引構件8，設定成僅對下部刀輪2b之周邊噴出之長度，且形成為與該刀輪2b一起移動。具體而言，空氣噴出．吸 引構件8，透過支持臂11而安裝於下部刀輪2b之刻劃頭4b。
藉此，使空氣噴出．吸引構件8亦與刀輪2b之移動一起地進行移動，而能夠不接觸地水平保持母基板M之供刀輪2b按壓之部分，能夠與上述實施例同樣地精度佳地進行刻劃。尤其是在本實施例之情形，具有能夠抑制空氣消費量之效果。此外，若成為大面積基板用之裝置，雖在圖1~3中所說明之裝置中，由於空氣噴出．吸引構件之長度較長而使調整作業變困難，但若為安裝於刻劃頭般之本實施例，由於可使空氣噴出．吸引構件為較短，因此適合於大面積用。
圖6，係表示空氣噴出．吸引構件8之其他實施例。此處，形成為在圓形之本體12之水平之面12’以隔有間隔且呈圓形狀地配列多個空氣噴出孔10a，於其內側(或外側)以隔有間隔且呈圓形狀地配列多個空氣吸引孔10b。另外，亦可交互地配置空氣噴出孔與空氣吸引孔並呈圓形狀配列。
在該實施例中所示之圓形本體之空氣噴出．吸引構件8，雖可適用於上述圖4、5所示之與刻劃頭一起移動之形態之實施例，但亦可藉由使用多個該空氣噴出．吸引構件8呈直線狀地連結而適用於圖1~3所示之固定形態之實施例。
以上，雖已針對本發明之代表性的實施例進行了說明，但本發明並不特定於僅為上述之實施例構造。例如在上述實施例中，空氣噴出．吸引構件8雖配置於供加工之母基板M之下方側，但亦可配置於上方側。
此外，空氣噴出．吸引構件8之空氣噴出孔10a及空氣吸引孔10b，亦可由具有透氣性之多孔質之板材之透氣孔形成。
此外在本發明中，可在達成其目的、不脫離申請專利範圍之範圍內適當地進行修正、變更。
本發明，可應用於對玻璃基板、半導體基板、液晶顯示面板用貼合基板等之脆性材料基板之表背兩面加工刻劃線之刻劃裝置。

Claims (2)

  1. 一種刻劃裝置，具備：前部輸送帶及後部輸送帶，係在同一水平面上隔有既定之間隔且串聯地配置，以載置成為加工對象之脆性材料基板並進行搬送；上部刀輪及下部刀輪，係配置於該等前部輸送帶與後部輸送帶之間；以及空氣噴出．吸引構件，係配置於該前部輸送帶及後部輸送帶之間、該上部刀輪或下部刀輪之任一側旁部分；該空氣噴出．吸引構件，具備同時對該脆性材料基板之表面噴出空氣之噴出孔及吸引空氣之吸引孔，該空氣噴出．吸引構件，設定成於該刀輪之周邊進行噴出．吸引之長度，且安裝於保持刀輪之刻劃頭，以與該刀輪一起於加工方向移動。
  2. 一種刻劃裝置，具備：前部輸送帶及後部輸送帶，係在同一水平面上隔有既定之間隔且串聯地配置，以載置成為加工對象之脆性材料基板並進行搬送；上部刀輪及下部刀輪，係配置於該等前部輸送帶與後部輸送帶之間；以及空氣噴出．吸引構件，係配置於該前部輸送帶及後部輸送帶之間、該上部刀輪或下部刀輪之任一側旁部分；該空氣噴出．吸引構件，具備同時對該脆性材料基板之表面噴出空氣之噴出孔及吸引空氣之吸引孔，該空氣噴出．吸引構件，沿前部輸送帶與後部輸送帶之間的間隙形成，且固定於刻劃裝置之構架。
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