WO2007063979A1 - スクライブ装置、スクライブ方法及びチップホルダ - Google Patents

Abstract

　チップホルダ１０にチップ１４を回転自在に取付ける。チップホルダ１０を円筒形とし、その先端に取付部１６を設ける。ホルダジョイントに開口部を設け、マグネットによってチップホルダ１０を吸着させて取付けることによって、着脱を容易にする。又チップホルダ１０の面に、チップのオフセットデータを２次元コード１７として記録する。チップホルダの交換時にオフセットデータを読出してスクライブ装置に入力することにより、オフセットを打ち消す。こうすればチップホルダを着脱する際に補正に関連して必要だった操作を省いて短時間の装置停止の間にチップを交換することができる。

Description

スクライブ装置、スクライブ方法及びチップホルダ

技術分野

[0001] 本発明は脆性材料基板にスクライブラインを形成するためのスクライブ装置、スクラ イブ方法及びこれに用いるチップホルダに関し、特にスクライブライン形成用のホイ ールチップ (スクライビングホイール)を保持するチップホルダに特徴を有するスクライ ブ装置、スクライブ方法及びチップホルダに関するものである。

背景技術

[0002] 従来、液晶表示パネルや液晶プロジェクタ基板等のフラットパネルディスプレイ等で は、製造過程においてマザ一ガラス基板が貼り合わされた後に所定の大きさの単個 のパネルに成るように分断される。このマザ一ガラス基板等の脆性材料基板の分断 には、スクライブ工程とブレイク工程があり、スクライブ工程ではスクライブ装置が用い られる。

[0003] 図 1は、従来のスクライブ装置の一例を示す概略斜視図である。このスクライブ装置 100は、移動台 101がー対の案内レール 102a、 102bに沿って、 y軸方向に移動自 在に保持されている。ボ—ルネジ 103は移動台 101と螺合している。ボールネジ 103 はモータ 104の駆動により回転し、移動台 101を案内レール 102a, 102bに沿って y 軸方向に移動させる。移動台 101の上面にはモータ 105が設けられている。モータ 1 05はテーブル 106を xy平面で回転させて所定角度に位置決めするものである。脆 性材料基板 107はこのテーブル 106上に載置され、図示しない真空吸引手段などに より保持される。スクライブ装置の上部には、脆性材料基板 107のァライメントマーク を撮像する 2台の CCDカメラ 108が設けられて 、る。

[0004] スクライブ装置 100には、移動台 101とその上部のテーブル 106をまたぐようにブリ ッジ 110が X軸方向に沿って支柱 11 la, 11 lbにより架設されている。スクライブへッ ド 112はブリッジ 110に設けられたガイド 113に沿って X軸方向に移動可能となって ヽ る。モータ 114はスクライブヘッド 112を X軸方向に沿って移動させる駆動源である。 スクライブヘッド 112の先端部には、ホルダジョイント 120を介してチップホルダ 130 が取付けられている。

[0005] 次にスクライブヘッド 112に取付けられる従来のホルダジョイントと、チップホルダに ついて説明する。図 2に分解斜視図を示すように、ホルダジョイント 120は上部にベア リング 121を有し、下方が L字形に構成されたホルダ部 122を有している。ホルダ部 1 22の側方には位置決め用のピン 123が設けられている。チップホルダ 130は図 3, 図 4に示すように円板状のホイールチップ (以下、単にチップという） 131を回転可能 に保持するものである。チップ 131はピン（図示せず）によって下端中央の先端部に 回転自在に保持され、ピンは止め金 132によって脱落が防止されている。チップ 131 は脆性材料基板に圧接しながら転動してスクライブラインを形成するものである。この チップホルダ 130は、その側面を位置決めピン 123に接触させることにより、ホルダジ ョイント 120のホルダ部 122に位置決めして!/、る。そしてチップホルダ 130は固定ボ ルト 133〖こよってホルダ部 122〖こ固定される。スクライブヘッド 112はその下部のホル ダジョイント 120、及びチップホルダ 130を昇降動可能に保持している。スクライブへ ッド 112には、その内部にそうした昇降動作を可能とする昇降部、たとえば空気圧制 御を用いるエアーシリンダーやリニアモータによる電動昇降部などが設けられている 。その昇降部は、チップ 131を脆性材料基板の表面上を適切な荷重にて圧接しなが ら転動させていき、スクライブラインを形成する。

[0006] 次に、スクライブ装置として組立てられた後、スクライブ動作に必要な電気的及び機 械的な調整が終了しているスクライブ装置のスクライブ動作について説明する。図 5 A,図 5Bはこの処理の手順を示すフローチャートである。スクライブ開始前には、図 6 に示すようにまず脆性材料基板 107をテーブル 106上に載置し、位置決め後に吸引 し固定する (ステップ SO)。その後、位置決め状況を確認するため、スクライブ装置の 上方に設置された 2台の CCDカメラ 108を用いて、基板上の左右 2ケ所の位置決め 用のァライメントマーク 63a及び 63bを夫々拡大して撮像し、画像処理を行う（ステツ プ Sl)。撮像された拡大画像は夫々対応するモニタに表示されるので、オペレータ はその撮像された画像を確認しながら精確な位置決め作業を行うことが出来る。スク ライブ装置 100は画像処理により、 2台の CCDカメラを結ぶ線、すなわちテーブル 10 6の基準線 Aから基板 107がどれだけの角度（ θ M頃いて載置されている力、また基 板 107がテーブル 106の基準となる原点位置からどれだけずれて載置されているか を検出する (ステップ S2)。その検出結果に基づき、スクライブ装置 100はステップ S3 に進んで、モータ 105の回転によりテーブル 106の傾き角 Θ力 Oとなるように補正する 。テーブル 106の原点位置からのずれは、次のようにして補正することが可能である 。 y軸方向については、テーブル 106を y軸方向に上記ずれ量の y軸方向成分に相 当する量だけ移動させ、また、 X軸方向についてはスクライブヘッド 112の位置を上 記ずれ量の X軸成分に相当する量だけ移動させる。また他の補正方法として、下記 の方法がある。すなわち、スクライブ装置が上記ずれ量を X軸成分と y軸成分に分け てスクライブ動作の開始位置の位置データの各軸成分の値を補正することにより、ス クライブ開始位置をずらせる。こうすれば同等の結果が得られる。

[0007] 上記ずれ量の補正作業は、スクライブ対象の基板が取替えられた場合には毎回必 ず、スクライブ開始前に実行する必要がある。補正作業が終了したならば、所望の位 置からスクライブ動作を開始する。スクライブ装置 100はチップホルダを降下し、基板 にチップを当接させながら転動させて通常スクライブを行う（ステップ S5〜S7)。そし てそのスクライブラインの形成後、スクライブ装置 100はチップホルダを上昇させ (ス テツプ S8)、次いで基板を相対的に移動させて (ステップ S9)、ステップ S5に戻る。

[0008] 次にステップ S 9に示す基板の移動について、図 5Bを用いて詳細に説明する。ま ずスクライブ装置 100は制御プログラム内の制御データであるフラグ FXが 0かどうか を判断する（ステップ S10)。このフラグ FXはテーブルの回転時に立てられるフラグで あり、初期化後は 0となっている。フラグ FXが 0であれば、ステップ S 11に進んで X軸 方向のスクライブが終了したかどうかを判別する。終了していなければスクライブ装置 100はテーブル 106を移動することによって基板を相対的に移動し (ステップ S12)、 ステップ S5に戻って同様の処理を繰り返す。こうすればこのループを繰り返すことに よって X軸方向のスクライブを終了させることができる。 X軸方向のスクライブが終了し た場合には、ステップ S 13に進んでスクライブ装置 100はフラグ FXを 1にセットし、ス テツプ S14に進んでテーブル 106を右方向に 90度回転させる。そしてステップ S15 において y軸方向のスクライブが終了したかどうかを判別し、終了していなければステ ップ S16に進んでテーブル 106を移動し、ステップ S5に戻る。 X軸方向のスクライブ が終了すればフラグ FXが立てられているので、スクライブ装置 100はステップ S 10か らステップ S15に進んで、 y軸方向のスクライブが終了したかどうかを判別する。終了 して 、な 、場合には、スクライブ装置 100は必要な移動量だけ相対的に基板を y軸 方向へ平行移動する（ステップ S16)。その後、再度ステップ S5へ戻って同様のスク ライブ動作を繰り返す。その後、スクライブ装置 100はステップ S 15で y軸方向のスク ライブラインの形成が全て終了したと判断すると、テーブルを 90度左方向に回転して スクライブ動作を終了する。スクライブ装置 100はフラグ FXをリセットし、基板は吸引 が解除されてテーブル 106から取り外される (ステップ S17)。次に別の基板をテープ ルに載置したときも、同様の手順にてスクライブ動作を行う。

[0009] 新しく製造したスクライブ装置 100にホルダジョイント 120を取付けて使用する場合 とか、スクライブ装置を使用して 、る途中でチップ 131が取り付けられて 、るチップホ ルダ 130、スクライブヘッド 112やホルダジョイント 120を調整 ·修理の為又は交換す る為に取外した後、調整後再び取り付けて使用する場合とか、交換後に別の部品を 取り付けて使用する場合には、下記の方法でずれ量の補正作業を実行する必要が ある。この場合に、説明を簡単にする為に次の調整が既に終了していると仮定して説 明を進める。すなわち、 2台の CCDカメラの内の 1台の撮像画像の中心座標がスクラ イブラインの形成に必要な原点位置と一致するように調整されて 、て、更にチップホ ルダなどの部品の取付け後にチップによって形成されるスクライブラインは、テープ ルの X軸方向の基準線と平行である様に予め調整されているとする。

[0010] まず、スクライブ装置 100の駆動系の原点位置と実際にチップ 131が基板上にスク ライブラインの形成を開始する開始位置とのずれを精確に検出する為に、テストスク ライブを行う必要がある。テストスクライブをする場合は、オペレータは基板を通常の マザ一基板とは別の、ダミー基板をテーブル 106に載置し、ステップ SOから S3まで の前処理を実行させる。図 7は、テストにてダミー基板上に形成されるスクライブライン と CCDカメラによる撮像画像のァライメントマークの中心座標 P0との位置関係を示す 模式図である。スクライブヘッド 112やホルダジョイント 120及びチップホルダ 130の 各オフセット量が補正処理されて相殺されているのであれば、スクライブ装置 100は 中心座標 P0からスクライブを開始することができる。 [0011] し力し電気的及び機械的な誤差があって、各組立て部品毎にその値が異なるので 、取付け後の誤差の量を改めて測定し必要な補正処理を終了させて力 でないと中 心座標 POからスクライブができな!/、。そこでオペレータはチップホルダ 130を降下さ せ、ダミー基板にチップを当接させる (ステップ S5'， S6' ) .そしてダミー基板に対し てテストスクライブを行い一本のスクライブラインを形成させる（S7' )。その後、チップ ホルダを上昇させて（S8 ' )、ずれ量を測定する（S9 ' )。ここでチップのスクライブ開始 位置 (X, Y)が、図 7に示すように位置 P1 (X, Y) = (4, 3)であったとする。この位置 は CCDカメラ 108の撮像画像を用いて測定することができる。

[0012] 次にオペレータは位置 P1から中心座標 POまでのずれ量を測定する（S9' )。この ずれ量がオフセットとして打ち消されるべき値となるため、これを補正値として補正処 理する（S10' )。そしてダミー基板をテーブルから取外して補正の処理を終了する（S 11 ' )。そしてステップ SOに戻って同様の処理を繰り返す。こうすることによって、図 5 Aに示すステップ S5以下の通常スクライブでは、中心座標 P0からスクライブを開始す ることがでさる。

[0013] このようにして補正処理をしておけば、それ以降はスクライブ対象の基板が取り換え られるたびにステップ S1〜S3の前処理をしておくことで、脆性材料基板 107上に形 成されるスクライブラインは、予定したライン (例えば図 6の線 B)の位置に精確に形成 され、同一の基板 107に対して順次スクライブ開始位置を変えてスクライブ動作が繰 り返される（ステップ S5- S9)。

[0014] チップは脆性材料基板を所定の長さだけスクライブすると磨耗して性能が劣化する ため、定期的に交換する必要がある（特許文献 1)。従来のスクライブ装置において、 消耗品であるチップを交換する場合には、まずオペレータはスクライブヘッド 112から チップホルダ 130を取外す。次!ヽで取外したチップホルダ 130から磨耗したチップ 13 1を取外して、新しいチップをチップホルダ 130に取付ける。その後、オペレータは再 度チップホルダ 130をスクライブヘッド 112に取り付けて、交換作業が終了する。その ためチップ自体、チップホルダ、スクライブヘッドのいずれかを交換した場合にも、チ ップの取付け位置に誤差 (オフセット）が生じているので、オフセットを相殺するために 、テストスクライブとその後の補正処理 (ステップ S5 '〜S 11 ' )が必要である。 [0015] こうしてスクライブヘッドの周辺部品の取替えに伴うオフセット量を補正しておくこと で、それ以降は通常のマザ一基板に対してステップ SOから S3の前処理をした後、ス テツプ S5から S9の一連のスクライブ関連動作を繰り返して必要な数のスクライブライ ンを基板上に形成する。

[0016] なお、ここではスクライブヘッド力 軸方向に移動し、テーブルが y軸方向に移動す ると共に、回転するスクライブ装置 100について示した力 テーブル力 軸、 y軸方向 に移動し、且つ回転するスクライブ装置もある（特許文献 2)。又テーブル力 軸、 y軸 方向に移動するが、回転機構がないスクライブ装置もある。更にテーブルが固定され 、スクライブヘッドが X及び y軸方向に移動するタイプのスクライブ装置もある（特許文 献 3)。

[0017] 図 1に示したスクライブ装置の変形例として、移動台 101上に回転テーブルを持た な 、で移動台上にそのまま脆性材料基板 107を載置するタイプのスクライブ装置 (装 置タイプ 1)がある。更に別の変形例として、図 1のテーブル 106が固定されており、ブ リッジ 110が支柱 11 l a及び 11 lb共々 y軸方向に移動する駆動機構を備えたタイプ のスクライブ装置 (装置タイプ 2、例えば、特許文献 4)がある。この場合には、以下の スクライブ動作が必要となってくる。すなわち、図 5Aのステップ S2において検出され る基板 107の傾き角 Θの補正は出来ないので、基板のずれ量の補正処理のみを S3 にて実行する。このスクライブ装置では、 Θの補正の代わりとして図 6を用いて説明す る直線補間法によるスクライブ動作を実行する。すなわち、直線 Bの位置に正規のス クライブラインを形成すると想定した場合に、スクライブヘッド 112のみを単に X軸方 向に移動すれば直線 Aのラインが得られるだけである。そこでこのスクライブ装置で は、スクライブヘッドの X軸方向の移動と同時に並行して、装置タイプ 1の場合にはテ 一ブル 106を、もう一方の装置タイプ 2の場合にはブリッジ 110を夫々移動させる。こ うすれば、傾斜したスクライブライン Bを形成することが可能となる。同時並行して移動 させる移動量は傾き Θの大きさに依存する。傾斜したスクライブ線は、傾き Θで形成 される三角形の底辺と高さに相当する移動量をスクライブヘッド 112とデーブル 106 ( 又はブリッジ 110)が分担すること、言い換えると 2方向の微小な階段状の直線移動 の繰り返しにより実現することが可能となる。 特許文献 1：特許 3074143号公報

特許文献 2：特許公開 2000— 119030号公報

特許文献 3：特許公開 2000 - 086262号公報

特許文献 4：特許公開 2000— 264657号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0018] 従来チップホルダに取付けられたチップを交換する場合には、まずオペレータは固 定ボノレト 133を緩めホノレダジョイント 120力らチップホノレダ 130を取外す。そしてオペ レータは止め金 132のボルトを緩めて止め金 132をピン孔からずらせて、ピンを抜き 取って、チップ 131を取り出す。又新しいチップに交換した後、オペレータは同様の 過程でピンを挿入してチップをチップホルダ 130に取付け、図 4に示すようにチップホ ルダ 130をホルダジョイント 120に取付ける。次!、でホルダジョイント 120をスクライブ ヘッド 112に取付ける。

[0019] このようにチップを交換した場合には、図 5の SO力ら S3及び S5，力ら S11，までの 作業を実行する必要がある。つまり、この交換に伴うオフセットを補正する為にー且ダ ミー基板を用いてテスト的なスクライブラインを形成させたり、オフセット量を求めてそ の量を補正するといつた作業が必要となり、そうした処理に手間が力かるという欠点が めつに。

[0020] 又チップの大きさは用途により異なるが、液晶表示体用の貼り合わせ基板のスクラ イブ用の場合、例えば直径 2. 5mm程度であり、ピンは 0. 5mm φ程度であり、小さく て取り扱いにくい。従って従来はチップの交換作業に時間が力かるという欠点があつ た。又多種のチップを種々の装置に取り付けて使用するパネル加工工場内では、誤 つて異なった種類のチップを取付けてしまう可能性がある。その場合には、スクライブ 条件が変化し、正常な安定したスクライブができなくなる力 その原因が直ぐにはわ 力りにく 、と 、う欠点もあった。又固定ボルトによってチップホルダをホルダジョイント に固定する際に、固定の仕方によってチップの取り付け位置が微妙にずれることから 、取り付け後のチップによるスクライブラインの形成位置にばらつきが生じるという欠 点もあった。 [0021] 本発明は従来のスクライブ装置ゃスクライブ方法の問題点に着目してなされたもの であって、チップと一体化したチップホルダを用い、チップホルダにオフセットデータ をコードの形で保持させておくことによって、このような欠点を解消することを目的とす る。

課題を解決するための手段

[0022] この課題を解決するために、本発明のスクライブ装置は、脆性材料基板が設置され る設置手段 (例えば、テーブル、コンベア等)と、前記設置手段上の脆性材料基板に 対向するように設けられるスクライブヘッドと、前記スクライブヘッドの先端に設けられ るホルダジョイントと、一端が前記ホルダジョイントに着脱自在に取付けられ、他端に 回転自在に取付けられたスクライブライン形成用のホイールチップを備え、スクライブ 時のオフセットデータを記録したコードを備えたチップホルダと、前記スクライブヘッド 及び前記脆性材料を、相対的に脆性材料基板の平面に沿った面内で (例えば、設 置手段がテーブルの場合、テーブル面に沿った X軸方向及び y軸方向に)移動させ ると共に、スクライブ前に、前記チップホルダに保持されているオフセットデータに基 づ 、て前記スクライブヘッドを相対的に X軸方向及び y軸方向に移動させてオフセット を補正する相対移動部と、を備えるものである。

[0023] この課題を解決するために、本発明のスクライブ方法は、脆性材料基板が設置され る設置手段、前記設置手段上の脆性材料基板に対向するように設けられるスクライ ブヘッド、前記スクライブヘッドの先端に設けられるホルダジョイント、及び一端が前 記ホルダジョイントに着脱自在に取付けられ、他端に回転自在に取付けられたスクラ イブライン形成用のホイールチップを有し、スクライブ時のオフセットデータを記録し たコードを有するチップホルダを具備するスクライブ装置を用いたスクライブ方法であ つて、チップホルダをホルダジョイントに取付けたときに、前記チップホルダの上記第 1のオフセットデータを読み出し、前記スクライブヘッド、及び前記ホルダジョイントの 少なくとも一方が交換されたときに、その取り付け部の誤差をテストスクライブによって 検出してユニットの第 2のオフセットデータを得て、前記チップホルダより読み出した オフセットの上記第 1のオフセットデータとユニットの上記第 2のオフセットデータとに 基づ!/、て前記スクライブヘッドを相対的に X軸方向及び y軸方向に移動させて補正処 理を行い、前記スクライブヘッド及び前記脆性材料を、相対的に脆性材料基板の平 面に沿った面内で (例えば、設置手段がテーブルの場合、テーブル面に沿った X軸 方向及び y軸方向に)移動させて設置手段上の脆性材料基板をスクライブするもの である。

[0024] ここで前記相対移動部としては、前記テーブルを X軸方向及び y軸方向に移動する ちのとしてちよい。

[0025] ここで前記相対移動部としては、前記テーブルを y軸方向に移動させる移動部及び 前記スクライブヘッドを X軸方向に移動させる移動部を含むようにしてもよい。

[0026] ここで前記相対移動部としては、前記テーブルを脆性材料基板の面内で回転させ る回転部を更に有するようにしてもょ 、。

[0027] ここで前記コードは 2次元コードとしてもよい。

[0028] ここで前記コードはホイールチップの種類を示すデータを含むようにしてもよ！、。

[0029] この課題を解決するために、本発明のチップホルダは、一端に回転自在に取付け られたスクライブライン形成用のホイールチップと、他端に一面が切欠かれた取付部 とを有し、スクライブ装置のホルダジョイントに着脱自在に取付けられるものである。

[0030] この課題を解決するために、本発明のチップホルダは、一端に取付けられたスクラ イブライン形成用のホイールチップと、他端に一面が切欠かれた取付部と、前記チッ プホルダの少なくとも一面に、前記チップホルダに固有のデータを記録したコードと を有し、スクライブ装置のホルダジョイントに着脱自在に取付けられるものである。

[0031] ここで前記コードは 2次元コードとしてもよい。

[0032] ここで前記チップホルダに固有のデータは、前記チップホルダに取付けられるチッ プの種類を示すデータを含むようにしてもょ 、。

[0033] ここで前記チップホルダに固有のデータは、前記チップホルダのスクライブ時のォ フセットを打ち消す補正データを含むようにしてもよい。

発明の効果

[0034] このような特徴を有する本発明によれば、チップのオフセットデータをチップホルダ にコードとして保持しているため、そのコードを読み取ることによって補正データをスク ライブ装置に容易に設定することができる。従ってチップホルダに固有のオフセットを 測定する必要がなぐ容易に所望の位置力 スクライブを開始することができるという 効果が得られる。

図面の簡単な説明

[図 1]図 1は従来のスクライブ装置の全体構成を示す斜視図である。

[図 2]図 2は従来のホルダジョイント及びチップホルダを示す斜視図である。

[図 3]図 3は従来のチップホルダを示す斜視図である。

[図 4]図 4は従来のチップホルダをホルダジョイントに取付けた状態を示す図である。

[図 5A]図 5Aは従来のスクライブ処理を示すフローチャートである。

[図 5B]図 5Bは従来のスクライブ処理において基板の移動処理を示すフローチャート である。

[図 6]図 6は CCDカメラでァライメントマークを撮像した状態を示す図である。

[図 7]図 7はァライメントマークとチップのスクライブ開始位置及びオフセットデータの 関係を示す図である。

[図 8]図 8は本発明の実施例によるスクライブ装置の全体構成を示す斜視図である。

[図 9]図 9は本発明の実施例によるチップホルダの構成を示す図である。

[図 10]図 10は本実施例によるチップホルダの斜視図である。

[図 11]図 11は本実施例によるホルダジョイントを示す図である。

[図 12]図 12は本実施例によるホルダジョイントのチップホルダ挿入時の斜視図である

[図 13]図 13はチップホルダを挿入した状態を示すホルダジョイントの一部断面図であ る。

[図 14]図 14はホルダジョイントをスクライブヘッドに取付けた状態を示す図である。

[図 15]図 15は本実施例によるスクライブ装置の制御系の構成を示すブロック図であ る。

[図 16A]図 16Aは本実施例によるスクライブ装置のスクライブ処理の手順を示すフロ 一図である。

[図 16B]図 16Bは本実施例によるスクライブ装置のスクライブ処理の手順を示すフロ 一図である。 [図 17]図 17はァライメントマークとチップのスクライブ開始位置及びオフセットデータ の関係を示す図である。

[図 18A]図 18Aはチップホルダへの 2次元データの書込み処理を示す概略模式図で ある。

[図 18B]図 18Bはチップホルダへの 2次元データの読取り処理を示す概略模式図で ある。

符号の説明

1 スクライブ装置

10 チップホノレダ

11a, l ib, 16b 平坦部

12 切欠き

13 ピン溝

14 チップ

15 ピン

16 取付部

16a 傾斜部

17 2次元コード

20 ホルダジョイント

21a, 21b ベアリング

22 保持部

23 開口

24 マグネット

25 平行ピン

41 画像処理部

42 制御部

43 補正値入力部

44 Xモータ駆動部

45 Yモータ駆動部 46 回転用モータ駆動部

47 チップホルダ昇降駆動部

48 モニタ

112 スクライブヘッド

発明を実施するための最良の形態

[0037] 図 8は本発明の実施例によるスクライブ装置を示す斜視図である。このスクライブ装 置において、前述した従来例と同一部分は同一符号を付している。本実施例による スクライブ装置 1は、移動台 101がー対の案内レール 102a、 102bに沿って、 y軸方 向に移動自在に保持されている。ボ—ルネジ 103は移動台 101と螺合している。ボ 一ルネジ 103はモータ 104の駆動により回転し、移動台 101を案内レール 102a, 10 2bに沿って y軸方向に移動させる。移動台 101の上面にはモータ 105が設けられて いる。モータ 105はテーブル 106を xy平面で回転させて所定角度に位置決めするも のである。脆性材料基板 107はこのテーブル 106上に載置され、図示しない真空吸 引手段などにより保持される。スクライブ装置 1の上部には、脆性材料基板 107のァ ライメントマークを撮像する 2台の CCDカメラ 108が設けられている。

[0038] スクライブ装置 1には、移動台 101とその上部のテーブル 106をまたぐようにブリッジ 110が X軸方向に沿って支柱 11 la, 11 lbにより架設されている。スクライブヘッド 11 2はブリッジ 110に設けられたガイド 113に沿って X軸方向に移動可能となって 、る。 モータ 114はスクライブヘッド 112を X軸方向に沿って移動させるものである。スクライ ブヘッド 112の先端部には、後述するチップホルダ 10がホルダジョイント 20を介して 取付けられている。ここでモータ 104と案内レール 102a, 102b,ボールネジ 103は テーブルを y軸方向に移動させる移動部であり、ブリッジ 110、支柱 11 la, 111b,ガ イド 113はスクライブヘッドを X軸方向に移動させる移動部であり、モータ 105はテー ブルを回転させる回転部であって、これらが相対移動部を構成している。

[0039] 次に本実施例によるスクライブヘッドに取付けられるチップホルダ 10の構成につい て説明する。図 9は本発明の実施例によるチップホルダを示す図であり、図 10はその 斜視図である。これらの図に示すように、チップホルダ 10は略円筒形の部材であって 、その一端には略正方形状の平坦部 11a, l ibがいずれも中心軸に平行に設けられ る。チップホルダ 10はこの平坦部の間に中心軸に沿った切欠き 12を有しており、平 坦部 11a, l ibの下端にはその面に垂直な方向のピン溝 13を有している。チップ 14 は例えばホイール径が 2. 5mm、厚さ 0. 5mm程度の円板状の形状を有し、円周部 分の断面が円錐形に形成され、中心に貫通孔を有している。チップ 14は、ピン溝 13 に挿入されたピン 15を中心の貫通孔に貫通させることによって、回転自在に保持さ れる。ピン 15をピン溝 13に挿入しチップ 14を保持した後は、チップの交換を要する 場合にもチップを取り外さず、チップホルダと共に交換される。一方チップホルダ 10 の他端には位置決め用の取付部 16が設けられている。取付部 16はチップホルダ 10 を切欠いて形成され、傾斜部 16a及び平坦部 16bを有する。平坦部 16bはチップホ ルダの軸と平行であり、且つ下方の平坦部 11a, l ibとは垂直となっている。尚平坦 部 11aには、後述するように 2次元コード 17が印字される。又チップホルダ 10はその 上部の一部分が磁性体金属で構成されて ヽる。

[0040] スクライブヘッド 112はその内部に、チップを備えたチップホルダ 10の昇降動作を 可能とする昇降部、例えば空気圧制御を用いるエアーシリンダーゃリニァモータによ る電動昇降部などが設けられている。その昇降部により、チップ 14を脆性材料基板 の表面上を適切な荷重にて圧接し転動していきスクライブラインを形成する。

[0041] 次にホルダジョイント 20について説明する。図 11はホルダジョイントを示す図であり 、図 12はこのホルダジョイント 20にチップホルダ 10を挿入する状態を示す斜視図で ある。これらの図に示すようにホルダジョイント 20は上部にベアリング 21a, 21bを有し ており、下方がチップホルダを保持する保持部 22となっている。ホルダジョイント 20の 保持部 22には、図示のように円形の開口 23が形成されており、その内側にマグネッ ト 24が埋設されている。又この開口 23の内部には中心軸から隔てた位置に中心軸と 垂直な平行ピン 25が設けられる。平行ピン 25はチップホルダ 10の傾斜部 16aに接し てチップホルダ 10を位置決めするものである。

[0042] このチップホルダ 10をホルダジョイント 20に取付ける際には、図 12に示すようにホ ルダジョイントの開口 23にチップホルダ 10をその取付部 16から挿入する。そうすれ ばチップホルダの先端部がマグネット 24によって吸引され、更に傾斜部 16aが平行 ピン 25に接触して位置決め固定される。図 13はこの取付けられた状態を示す部分 断面図、図 14はホルダジョイント 20が取付けられたスクライブヘッド 112の一部を示 す図である。チップホルダ 10はマグネット 24によって吸引されているだけであるため 、取付けが極めて容易であり、所定の位置に固定される。取り替える場合にもチップ ホルダ 10を引つ張るだけで容易に取り外すことができ、着脱が容易となる。

[0043] 次に本実施例によるスクライブ装置 1の構成について、ブロック図を用いて説明する 。図 15はスクライブ装置 1の制御系を示すブロック図である。本図において 2台の CC Dカメラ 108からの出力は画像処理部 41を介して制御部 42に与えられる。又後述の ユニット補正値及びチップホルダの補正データは補正値入力部 43を介して制御部 4 2に与えられる。制御部 42はこれらの補正値に基づいて、 X方向及び Y方向のオフ セットを打ち消すように Xモータ駆動部 44、 Yモータ駆動部 45にデータを与える。こ れらのモータ駆動部 44, 45は夫々モータ 114, 104を直接駆動するものである。又 回転用モータ駆動部 46はモータ 105を駆動し、テーブル 106上に配置された脆性 材料基板 107を回転させると共に、角度ずれがあるときにその角度ずれを打ち消す ものである。更に制御部 42にはチップホルダ昇降駆動部 47やモニタ 48が接続され る。チップホルダ昇降駆動部 47は、チップ 14の転動時にチップ 14が脆性材料基板 の表面上を適切な荷重にて圧接するように駆動するものである。

[0044] 次に本実施例の動作について図 16A,図 16Bのフローチャートを用いて説明する 。スクライブ装置 1がスクライブを開始する際には、前述した従来例の図 5Aと同様に、 ステップ S0〜S3の処理を行う。次いでステップ S4においてスクライブ装置 1はテスト スクライブが必要力どうかを判別し、テストスクライブが必要であればステップ S 5'に進 んで前述した従来例とほぼ同様の処理を行う。この処理について以下に説明する。

[0045] 新規に製作した、あるいは古 、チップホルダを取り替えて新たにスクライブヘッド 11 2やホルダジョイント 20をスクライブ装置 1に取り付けて使用する場合には、まずスクラ イブ装置 1の駆動系の原点位置及び走行方向と、実際にチップ 14が基板上にスクラ イブラインの形成を開始する開始位置及び形成方向とが精確に一致するように、下 記の要領で調整する必要がある。スクライブヘッド 112やホルダジョイント 20を交換し た後でテストスクライブする場合には、オペレータはあらカゝじめダミー基板をテーブル 上に載置する。ここであるチップホルダの補正値として、例えば X=— 1, Y=— 2が あら力じめ入力されて 、るものとする。尚このスクライブ装置を初めて使用する場合は 、チップホルダのオフセット値は X=0, Y=0であるとする。図 17はスクライブ対象と なるガラス基板等に取付けられるァライメントマークと、チップホルダの実際の切り込 み位置との関係を示す図である。ァライメントマークの中心点を中心座標 ΡΟとすると 、スクライブヘッド 112やホルダジョイント 20にオフセットがなければ、チップホルダ 10 のオフセットを打ち消す補正を行うことによって、スクライブ装置 1は中心座標 ΡΟから スクライブを開始することができる。

[0046] し力し電気的及び機械的な誤差があるため、中心座標 ΡΟからスクライブができない 。そこでオペレータはチップホルダを降下させ、ダミー基板にチップを当接させる (ス テツプ S5，， S6，）.そしてダミー基板に対してテストスクライブを行い（S7，）、次にス テツプ S8'においてチップホルダを上昇させて、切り込み開始位置を測定する。ここ でチップの切り込み開始位置 (X, Y)は、図 17に示すように位置 P2 (X, Y) = (3, 1) であったとする。この位置は CCDカメラ 108を用いて測定することができる。この測定 によってオフセットのな!、チップホルダを使った場合に、チップを降下させてダミー基 板に対してスクライブを開始したときに、スクライブヘッド 112とホルダジョイント 20によ るユニットに固有のオフセット (誤差）が確認されたこととなる。

[0047] 従って次に測定された位置 P2から中心座標までのずれ量を測定する（S9' )。この ずれ量がオフセットとして打ち消されるべき値となるため、オペレータはこれを使用し てユニットの誤差を打ち消す補正値を入力する（S12)。この場合にはこのオフセット を打ち消すためのユニット補正値 (第 2の補正値）は、 X=— 3, Y= 1となる。

[0048] さてこの処理を終えた後、又はテストスクライブが不要な場合には、スクライブ装置 1 はステップ S21にお!/、てチップホルダ 130が交換されたかどうかを判別する。チップ ホルダ 10は図 13に示すようにホルダジョイント 20に取付けられ、更にホルダジョイン ト 20が図 14に示すようにスクライブヘッド 112に取付けられる。従ってこれらのいずれ かを交換すると、電気的な原点とスクライブ開始点との位置ずれが生じる。この位置 ずれ (オフセット）の原因としては、部品精度や組立誤差等がある。スクライブヘッド 1 12及びホルダジョイント 20は交換頻度が少なぐこれらをユニットの固定誤差とするこ とができる。一方チップホルダについては、チップが磨耗して性能が劣化する毎にチ ップホルダ 10自体を交換するため、補正を頻繁に行う必要があった。そこで本実施 例では、あらかじめチップホルダ 10の出荷時に、チップホルダ 10に固有のオフセット 値を測定しておき、このオフセット値 (第 1のオフセット値)を後述するようにチップホル ダ 10自体に記録する。そしてオペレータがチップホルダを交換した場合に、ステップ S 22〖こ進んで新し 、チップホルダ 10のオフセット値を読み出す。そしてオペレータは 補正値入力部 43より対応する補正データを入力する (ステップ S23)。

[0049] そして制御部 42はステップ S 24にお ヽて総補正値として、ユニット補正値とチップ ホルダの補正値とを X, Yについて個別に加算する。上述の例では総補正値を x=

-4, Y=— 3として、補正の処理を終了する。

[0050] 仮にチップホルダ 10の補正データを入力せず、且つユニットの固定誤差も補正す ることなくそのままチップを降下させると、図 17に示す位置 Ρ1 (Χ, Υ) = (4, 3)にチッ プが降下することとなる。又ユニットの固定誤差のみの補正のみを行った場合には、 図 17の位置 Ρ3 (Χ, Υ) = (1, 2)にチップが降下することとなる。そこでこのスクライブ 装置 1ではユニット補正値とチップホルダの補正データを加える。こうすることによって 、図 16Aに示すステップ S5以下の通常スクライブでは、中心座標 ΡΟからスクライブを 開始することができる。

[0051] その後、新たな脆性材料基板に対してスクライブを行う際には、図 16Aに示すフロ 一チャートのうちステップ SOから S3を実行した後でステップ S5〜S9を行うことによつ てスクライブを行うことができる。即ちー且スクライブヘッドのオフセットを補正した後は 、脆性材料基板が変わってもその基板がテーブル上の正規の位置決め位置からど れ程ずれて!/、るかのずれ量を基板交換時に検出して、一度補正する処理を実行す ればよい。

[0052] 次にこの初期補正後にチップホルダ 10を交換した場合には、図 16Aに示すように ステップ S1〜S4、及び S21から S22に進んで新たなチップホルダ 10に記録されて いる補正値を読み出す。更にステップ S23において、読み取った新しいチップホルダ 10の補正データを入力する。この後ステップ S 24にお 、てスクライブ装置内で既に 設定したユニット補正値と合わせてチップホルダの補正値を加算し、総補正値とする だけで、テストスクライブを実行せずに全ての補正が完了することとなる。 [0053] 従って、補正処理後の実際のスクライブの際には、図 16Aに示すステップ S1〜S3 に続けて S5〜S9を行うことによって、通常のスクライブを行うことができる。即ち従来 のようにオペレータがダミー基板をテーブルに載置し、試験的にダミー基板上にスク ライブラインを形成して基板の位置決め位置と方向の両方のずれを補正した後、チッ プホルダの取付けオフセットに伴うオフセットを相殺すると 、つた補正処理 (ステップ S 5 '〜S 11 ' )を実行する必要がなくなり、補正作業を大幅に軽減させることができる。

[0054] 出荷時に行うチップホルダに固有のオフセットの測定について説明する。この場合 はあら力じめユニット誤差力 SOの装置、又はユニット誤差が既知の装置を用いて、チッ プホルダのチップのスクライブ開始位置を確認する。そしてスクライブ開始位置に基 づいてオフセットデータを得る。また、これを打ち消す値を補正データとする。

[0055] 次にこのオフセットデータの記録方法について説明する。本実施例では、図 18A, 図 18Bに示すように、チップホルダ 10の平坦部 11a又は l ibにコードを記録する。こ のコードは 1次元コード、例えばバーコードを用いて記録してもよいが、記録面積が 小さいため 2次元コードであることが好ましい。 2次元コードでは、 1次元コードよりも狭 い面積に多くの情報を記録することができる。また 2次元コードはデータ復元機能を 持ち、汚れやデータの一部に破損が生じても、それを復元して読み取り用センサによ つて読み取ることが可能である。図 18A,図 18Bはチップホルダ 10への 2次元コード の書込みと読出しを行う状況を模式的に示す図である。図 18Aにおいてレーザマー 力のコントローラ 51によって記録するデータを設定して 2次元コードのパターンを形 成する。記録すべきデータとしては、チップの種類やあら力じめ測定したオフセットデ ータを 2次元コードとする。そしてヘッド部 52によってチップホルダ 10の平坦部 11a 又は l ibに直接印字する。図 9,図 10にはこうして平坦部 11aに印字された 2次元コ ード 17を示している。そして、チップを交換するためにチップホルダを取り替えた場 合には、新 U、チップホルダの使用前に図 18Bに示すように 2次元データを読取器 5 3によって読み取る。そうすれば読取ったデータ力 チップの種類を確認することがで きる。又前述したようにオフセット値をスクライブ装置の制御部へ手動操作にて又は 自動的に入力させることによって、チップホルダの取替えに伴うデータ補正処理を極 めて容易〖こ実行させることができる。 [0056] 尚本実施例では、 2次元コードをチップホルダ 10に直接印字している力 2次元コ ードを印字したラベルを張り付けるようにしてもよい。又本実施例では、チップホルダ の平坦部 1 la又は 1 lbに 2次元コードを印字するようにして 、るが、傾斜部 16aや平 坦部 16bに記録してもよぐ更に円筒部分の表面に記録することもできる。

[0057] 本実施例では、 2次元コードとしてチップの種類とオフセットデータとを記録するよう にしている力 これらのデータにカ卩えて、チップホルダの製造年月日やロット等を記 録することもできる。更に 2次元コードのパターンの記録器としてはレーザマーカ以外 の他の記録器であってもよぐ又データの読取器としてワイヤレスのハンディ型読取 器を用いることちできる。

[0058] 更に本実施例では、チップホルダに固有のデータを 2次元コードとして記録してい る力 この記録媒体として密着接触型のデータキャリア等を用いてもよい。この場合に はチップホルダの平坦部 16b等にデータキャリアを取付け、ホルダジョイントのデータ キャリアに対向する部分に、データの読取りや書込み機能を有するリードライトュニッ トを配置しておく。こうすればデータの読出しを記録器や読取り用センサ等を用いるこ となぐコードを書込み及び読出してこれを利用することができる。

[0059] また本実施例では、チップホルダに 2次元のコードとしてオフセット値を記録してい る。これに代えてオフセット値を打ち消すためのデータをチップホルダに記録してお き、このオフセット値を打ち消す補正値をスクライブ装置に入力し、補正を行うようにし てもよい。

[0060] 次に他の形式のスクライブ装置に本発明を適用した場合について説明する。他の 形式のスクライブ装置として、テーブルが回転せず X軸方向及び y軸方向にのみ移動 する装置がある。又スクライブヘッドが X軸及び y軸方向に移動するスクライブ装置も ある。これらの場合には、 Θ補正に変えてァライメントマークの確認によって Θに相当 する補正をする必要がある。

[0061] 移動台 101上に回転テーブルを持たないで移動台上にそのまま脆性材料基板 10 7を載置するスクライブ装置の場合には、図 16Aのステップ S2において角度 Θの補 正は不可能となる。このとき上記の場合と同様に補正処理をすれば、所望の位置、例 えばァライメントマークの中心座標 POからスクライブが開始される力 角度ずれも存 在すると、スクライブの終了点がずれることになる。この場合は従来と同様に直線補 間法によって、この角度のずれを打ち消すことができる。

[0062] 更に複数のヘッドを有するマルチスクライブ装置も用いられている。この場合には 各ヘッドの使用時に補正データに合わせてオフセットを除くように位置調整すること が必要となる。また、 2枚の脆性材料基板が貼合わされたパネル基板の上下両面を 同時にスクライブするべく上下に一対のスクライブヘッドが搭載されたスクライブ装置 の場合にも、同様のチップホルダが採用可能である。単に、スクライブヘッド力 軸と y 軸方向共に移動しチップホルダが xy平面内で自在に回転可能に保持されて、チッ プが形成するスクライブラインが曲線を描くように構成されているスクライブヘッドが搭 載されたスクライブ装置にっ 、ても、本発明のチップホルダを用いればチップの取替 え後には、スクライブ開始位置データの補正を容易に短時間で行うことが可能となる 産業上の利用可能性

[0063] 本発明は脆性材料基板にスクライブラインを形成するためのスクライブ装置、スクラ イブ方法及びこれに用いるチップホルダに関し、チップホルダのオフセットデータを チップホルダにコードとして保持しているため、そのコードを読み取ることによって補 正データをスクライブ装置に容易に設定することができる。従ってチップホルダに固 有のオフセットを測定する必要がなく、容易に所望の位置力 スクライブを開始するこ とができ、ガラス基板のスクライブ工程に有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 脆性材料基板が設置される設置手段と、

前記設置手段上の脆性材料基板に対向するように設けられるスクライブヘッドと、 前記スクライブヘッドの先端に設けられるホルダジョイントと、

一端が前記ホルダジョイントに着脱自在に取付けられ、他端に回転自在に取付けら れたスクライブライン形成用のホイールチップを備え、スクライブ時のオフセットデータ を記録したコードを備えたチップホルダと、

前記スクライブヘッド及び前記脆性材料基板を、相対的に脆性材料基板の平面に 沿った面内で移動させると共に、スクライブ前に、前記チップホルダに保持されてい るオフセットデータに基づいて前記スクライブヘッドを相対的に X軸方向及び Z又は y 軸方向に移動させてオフセットを補正する相対移動部と、を備えるスクライブ装置。

[2] 前記相対移動部は、前記テーブルを X軸方向及び y軸方向に移動させる請求項 1 記載のスクライブ装置。

[3] 前記相対移動部は、前記テーブル^ y軸方向に移動させる移動部及び前記スクラ イブヘッドを X軸方向に移動させる移動部を含む請求項 1記載のスクライブ装置。

[4] 前記相対移動部は、前記テーブルを脆性材料基板の面内で回転させる回転部を 更に有する請求項 2記載のスクライブ装置。

[5] 前記相対移動部は、前記テーブルを脆性材料基板の面内で回転させる回転部を 更に有する請求項 3記載のスクライブ装置。

[6] 前記コードは 2次元コードである請求項 1記載のスクライブ装置。

[7] 前記コードはホイールチップの種類を示すデータを含む請求項 1記載のスクライブ 装置。

[8] 脆性材料基板が設置される設置手段、前記設置手段上の脆性材料基板に対向す るように設けられるスクライブヘッド、前記スクライブヘッドの先端に設けられるホルダ ジョイント、及び一端が前記ホルダジョイントに着脱自在に取付けられ、他端が回転 自在に取付けられたスクライブライン形成用のホイールチップを有し、スクライブ時の 第 1のオフセットデータを記録したコードを有するチップホルダを具備するスクライブ 装置を用いたスクライブ方法であって、 チップホルダをホルダジョイントに取付けたときに、前記チップホルダの前記第 1の オフセットデータを読み出し、

前記スクライブヘッド、及び前記ホルダジョイントの少なくとも一方が交換されたとき に、その取り付け部の誤差をテストスクライブによって検出してユニットの第 2のオフセ ットデータを得て、

前記チップホルダより読み出したオフセットの前記第 1のオフセットデータとユニット の前記第 2のオフセットデータとに基づいて前記スクライブヘッドを相対的に X軸方向 及び y軸方向に移動させて補正処理を行 、、

前記スクライブヘッド及び前記テーブルを、相対的にテーブル面に沿った X軸方向 及び y軸方向に移動させてテーブル上の脆性材料基板をスクライブするスクライブ方 法。

[9] 前記テーブルを X軸方向及び y軸方向に相対移動させて位置補正及びスクライブ する請求項 8記載のスクライブ方法。

[10] 前記コードは 2次元コードである請求項 8記載のスクライブ方法。

[11] 前記コードはホイールチップの種類を示すデータを含む請求項 8記載のスクライブ 方法。

[12] 一端に回転自在に取付けられたスクライブライン形成用のホイールチップと、 他端に一面が切欠かれた取付部とを有し、スクライブ装置のホルダジョイントに着脱 自在に取付けられるチップホルダ。

[13] 一端に取付けられたスクライブライン形成用のホイールチップと、

他端に一面が切欠かれた取付部と、

前記チップホルダの少なくとも一面に、前記チップホルダに固有のデータを記録し たコードとを有し、スクライブ装置のホルダジョイントに着脱自在に取付けられるチップ ホノレダ。

[14] 前記コードは 2次元コードである請求項 13記載のチップホルダ。

[15] 前記チップホルダに固有のデータは、前記チップホルダに取付けられるチップの種 類を示すデータを含む請求項 13記載のチップホルダ。

[16] 前記チップホルダに固有のデータは、前記チップホルダに取付けられるチップの種 類を示すデータを含む請求項 14記載のチップホルダ。

[17] 前記チップホルダに固有のデータは、前記チップホルダのスクライブ時のオフセット を打ち消す補正データを含む請求項 13記載のチップホルダ。

[18] 前記チップホルダに固有のデータは、前記チップホルダのスクライブ時のオフセット を打ち消す補正データを含む請求項 14記載のチップホルダ。