刻劃裝置、刻劃方法、保持具單元及保持具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在玻璃基板等脆性材料基板的分?jǐn)嘀杏靡栽诖嘈圆牧匣灞砻嫘纬煽虅澗€的刻劃裝置、刻劃方法、保持具單元及保持具。
【背景技術(shù)】
[0002]玻璃基板的分?jǐn)嗤ǔＭㄟ^使用刻劃工具在玻璃基板表面形成刻劃線來進(jìn)行。作為此刻劃工具廣為人知的有刻劃輪。作為此刻劃輪例如有專利文獻(xiàn)I所記載的輪狀切刀。
[0003]專利文獻(xiàn)I所記載的輪狀切刀保持于切刀保持具，且以插入有切刀銷的旋轉(zhuǎn)軸作為中心在脆性材料基板上旋轉(zhuǎn)，由此在脆性材料基板表面陸續(xù)形成刻劃線。
[0004]作為刻劃輪以外的刻劃工具，已知有例如專利文獻(xiàn)2或?qū)＠墨I(xiàn)3所記載的在由圓柱狀或角柱狀構(gòu)成的支撐部前端安裝鉆石刀片等，研磨刀片表面而形成有刻劃點(diǎn)。
[0005]專利文獻(xiàn)2或?qū)＠墨I(xiàn)3所記載的刻劃工具，對(duì)脆性材料基板壓接刻劃點(diǎn)，以在此狀態(tài)下刻劃的方式滑動(dòng)。因此，在基板上刻劃點(diǎn)被拉引滑動(dòng)，此時(shí)在脆性材料基板表面陸續(xù)形成刻劃線。此時(shí)，由于與如專利文獻(xiàn)I的刻劃輪相較不會(huì)產(chǎn)生往左右的振動(dòng)，因此此刻劃工具具有能形成高精度的刻劃線的優(yōu)點(diǎn)。
[0006][現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]
[0007][專利文獻(xiàn)I]日本特開2013— 245135號(hào)公報(bào)
[0008][專利文獻(xiàn)2]日本特開2003- 183040號(hào)公報(bào)
[0009][專利文獻(xiàn)3]日本特開2005- 079526號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010][發(fā)明所欲解決的問題]
[0011]然而，刻劃工具由于若刻劃點(diǎn)磨耗則該刻劃點(diǎn)無法使用，因此有能使用的壽命短的問題。
[0012]為了解決壽命短的問題，也有如專利文獻(xiàn)2、專利文獻(xiàn)3所示的那樣，在刻劃點(diǎn)磨耗后，以支撐部的中心軸作為中心旋轉(zhuǎn)(在與脆性材料基板表面平行的方向旋轉(zhuǎn))，以取代成其他刻劃點(diǎn)來使用的方法，但使刻劃點(diǎn)向適切的方向固定是困難的，且刻劃點(diǎn)的加工也是困難的。
[0013]本發(fā)明的目的在于，提供能增加能使用的壽命且同時(shí)以利用刻劃點(diǎn)形成的刻劃線的方式形成高精度的刻劃線的刻劃裝置、刻劃方法、保持具單元及保持具。
[0014][用以解決課題的手段]
[0015]為達(dá)成上述目的，本發(fā)明的刻劃裝置，其具備:保持具單元，具有刻劃輪、將前述刻劃輪旋轉(zhuǎn)自如地軸支的銷、通過將前述銷向插入孔插入以保持前述銷的保持具；刻劃頭，具有安裝前述保持具單元的保持具接頭部與使前述保持具單元升降的升降部；以及載臺(tái)，載置脆性材料基板；通過對(duì)前述刻劃輪施加載重以在載置于前述載臺(tái)上的脆性材料基板的表面形成刻劃線，其特征在于:前述保持具的插入孔在上下方向形成為較長(zhǎng)；通過前述保持具單元的升降使前述刻劃輪接觸前述脆性材料基板后，前述刻劃輪與前述銷一起往上方移動(dòng)，而與形成于前述保持具的旋轉(zhuǎn)抑制部抵接，由此抑制前述刻劃輪的旋轉(zhuǎn)。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的刻劃裝置，由于構(gòu)成為在旋轉(zhuǎn)自如地保持的刻劃輪接觸脆性材料基板后，通過旋轉(zhuǎn)抑制部使刻劃輪的旋轉(zhuǎn)停止，因此停止刻劃輪的旋轉(zhuǎn)以形成刻劃線，由此能使用刻劃輪以利用刻劃點(diǎn)形成的刻劃線的方式形成精度高的刻劃線。又，由于在未對(duì)刻劃輪施加載重時(shí)，刻劃輪成為旋轉(zhuǎn)自如的狀態(tài)，因此例如能利用脆性材料基板的推頂使刻劃輪的刀前緣簡(jiǎn)單地旋轉(zhuǎn)，而能防止隨時(shí)在相同的刀前緣位置形成刻劃線，能增長(zhǎng)能使用刻劃輪的壽命。
[0017]又，本發(fā)明的刻劃裝置中，前述旋轉(zhuǎn)抑制部由前述刻劃輪的刀前緣所嵌入的槽構(gòu)成。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的刻劃裝置，不僅抑制刻劃輪相對(duì)旋轉(zhuǎn)的方向旋轉(zhuǎn)，也強(qiáng)力地限制相對(duì)銷的方向的刻劃輪的移動(dòng)。
[0019]又，本發(fā)明的刻劃裝置中，前述保持具的插入孔是菱形形狀。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的刻劃裝置，通過將插入孔作成菱形形狀而能簡(jiǎn)單地形成在上下方向較長(zhǎng)的插入孔，且能使銷不僅往上下方向也能往前后方向移動(dòng)。
[0021]又，本發(fā)明的刻劃方法，使用上述的刻劃裝置，使前述刻劃輪從載置于前述載臺(tái)上的脆性材料基板的端部外側(cè)接觸。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的刻劃方法，能利用脆性材料基板的推頂使刻劃輪的刀前緣簡(jiǎn)單地旋轉(zhuǎn)，而能防止隨時(shí)在相同的刀前緣位置形成刻劃線，能增長(zhǎng)能使用刻劃輪的壽命。
[0023]又，本發(fā)明的保持具單元，安裝于刻劃裝置，用于在脆性材料基板的表面形成刻劃線，其特征在于:前述保持具單元，具有:刻劃輪；將前述刻劃輪旋轉(zhuǎn)自如地軸支的銷；保持具，通過將前述銷對(duì)在上下方向較長(zhǎng)的插入孔插入以保持前述銷；通過前述刻劃輪往上方移動(dòng)而與前述保持具所具備的旋轉(zhuǎn)抑制部抵接來抑制前述刻劃輪的旋轉(zhuǎn)。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的保持具單元，能通過更換保持具單元，來使用既有的刻劃裝置取得上述效果。
[0025]又，本發(fā)明的保持具，安裝于刻劃裝置，用于保持在脆性材料基板表面形成刻劃線的刻劃輪，其特征在于:前述保持具具有:在上下方向較長(zhǎng)的插入孔，供將刻劃輪旋轉(zhuǎn)自如地軸支的銷插入；以及旋轉(zhuǎn)抑制部，抑制刻劃輪的旋轉(zhuǎn)。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的保持具，能通過安裝適于切斷對(duì)象的脆性材料基板的刻劃輪，來使用既有的刻劃裝置取得上述效果。
【附圖說明】
[0027]圖1是本實(shí)施方案的刻劃裝置的概略圖。
[0028]圖2(A)是構(gòu)成本實(shí)施方案的保持具單元的保持具的側(cè)視圖，圖2(B)是保持具的前視圖，圖2(C)是保持具的仰視圖，圖2(D)是保持具的正面剖面圖。
[0029]圖3(A)是未對(duì)刻劃輪施加載重時(shí)的保持具單元的主要部位放大圖，圖3(B)是已對(duì)刻劃輪施加載重施加時(shí)的保持具單元的主要部位放大圖。
[0030]圖4是顯示使用了本實(shí)施方案的刻劃裝置的刻劃方法的概念步驟圖。
[0031]【符號(hào)說明】
[0032]1:刻劃裝置
[0033]10:移動(dòng)臺(tái)
[0034]11:滾珠螺桿
[0035]2:導(dǎo)軌
[0036]13:馬達(dá)
[0037]14:載臺(tái)
[0038]15:脆性材料基板
[0039]16: CCD 攝影機(jī)
[0040]17:橋構(gòu)件
[0041]18a、18b:支柱
[0042]19:導(dǎo)件
[0043]20:刻劃頭
[0044]21:保持具接頭部
[0045]30:保持具單元
[0046]31:刻劃輪
[0047]32:銷
[0048]40:保持具
[0049]41a、41b:保持部
[0050]42:保持槽
[0051]43a、43b:插入孔
[0052]46a、46b:圓柱體
[0053]47a、47b:保持壁
[0054]54:接頭安裝孔
[0055]56:卡環(huán)安裝孔
[0056]57a、57b:螺絲
[0057]58:卡環(huán)
[0058]60:旋轉(zhuǎn)抑制部
[0059]61a、61b:凸部
【具體實(shí)施方式】
[0060]以下，使用圖式說明本發(fā)明的實(shí)施方案。不過，以下所示的實(shí)施方案是用以將本發(fā)明的技術(shù)思想具體化的一例，并非意圖將本發(fā)明限定于此實(shí)施方案。本發(fā)明也能適用于權(quán)利要求書所含的其他實(shí)施方案。
[0061]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方案的刻劃裝置I的概略圖?？虅澭b置I具備移動(dòng)臺(tái)10。移動(dòng)臺(tái)10與滾珠螺桿11螺合，通過馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)使此滾珠螺桿11旋轉(zhuǎn)，而能沿著一對(duì)導(dǎo)軌12移動(dòng)于Y軸方向。
[0062]于移動(dòng)臺(tái)10的上面設(shè)置有馬達(dá)13。馬達(dá)13使位于上部的載臺(tái)14在xy平面旋轉(zhuǎn)以定位成既定角度。能通過馬達(dá)13水平旋轉(zhuǎn)的載臺(tái)14，具備未圖示的真空吸附手段，通過此真空吸附手段保持載置于載臺(tái)14上的脆性材料基板15。
[0063]此脆性材料基板15，是玻璃基板、由低溫?zé)商沾苫蚋邷責(zé)商沾蓸?gòu)成的陶瓷基板、硅基板、化合物半導(dǎo)體基板、藍(lán)寶石基板、石英基板等。又，脆性材料基板15也可是使薄膜或半導(dǎo)體材料附著或含入于基板表面或內(nèi)部而成的。又，脆性材料基板15也可于其表面附著有不相當(dāng)于脆性材料的薄膜等。
[0064]刻劃裝置1，于載置于載臺(tái)14的脆性材料基板15的上方具備拍攝形成于此脆性材料基板15表面的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的二臺(tái)CCD攝影機(jī)16。橋構(gòu)件17以跨移動(dòng)臺(tái)10與其上部的載臺(tái)14的方式架設(shè)于支柱18a、18b。
[0065]于橋構(gòu)件17安裝有導(dǎo)件19，刻劃頭20設(shè)置成被此導(dǎo)件19導(dǎo)引而移動(dòng)于x軸方向。在刻劃頭20，通過保持具接頭部21安裝有后述的保持具單元30。
[0066]刻劃頭20于下端具有保持具接頭部21。保持具接頭部21在刻劃頭20被支撐成能旋轉(zhuǎn)。又，刻劃頭20具備未圖示的升降部，通過此升降部使保持具單元30升降。又，通過保持具單元30的升降使后述的刻劃輪31抵接于基板，以施加載重，刻劃輪31對(duì)載置于載臺(tái)14的脆性材料基板15表面進(jìn)行壓接而形成刻劃線。
[0067]其次詳細(xì)說明保持具單元30。圖2 (A)是構(gòu)成保持具單元30的保持具40的側(cè)視圖，圖2(B)是保持具40的前視圖，圖2(C)是保持具40的仰視圖，圖2(D)是保持具40的正面剖面圖。保持具單元30具備刻劃輪31、銷32、保持具40。
[0068]刻劃輪31雖能使用專利文獻(xiàn)1所記載的輪狀切刀，但更具體而言，較優(yōu)選地的是如日本特開2013 - 14129號(hào)公報(bào)所記載的在圓板狀刻劃輪基材的圓周部所設(shè)的傾斜面及棱線表面形成有鉆石膜。通過在表面形成鉆石膜，來抑制刻劃輪31的表面的粗度，在通過后述刻劃方法形成刻劃線時(shí)，刻劃輪31易在脆性材料基板15上滑動(dòng)。因此，能抑制在脆性材料基板15上的刻劃輪31的旋轉(zhuǎn)，也可抑制非預(yù)期的旋轉(zhuǎn)所導(dǎo)致的碎片的產(chǎn)生，在將脆性材料基板15分?jǐn)鄷r(shí)的端面強(qiáng)度也變強(qiáng)。又，于刻劃輪31，供銷32貫通的貫通孔形成于圓板側(cè)面的中心。本實(shí)施方案的刻劃輪31厚度為約0.65mm，外徑為約2.0mm，貫通孔41的徑為約0.8mm，刃43的刀前緣角為約120°。此外，刻劃輪31，除了以燒結(jié)鉆石或超硬合金形成的以外，也可是由單結(jié)晶鉆石或多結(jié)晶鉆石構(gòu)成的。
[0069]銷32是以例如燒結(jié)鉆石或超硬合金等形成的圓柱狀構(gòu)件，一端為尖頭形狀的尖頭部。通過將銷32插入刻劃輪31的貫通孔，刻劃輪31即被旋轉(zhuǎn)自如地軸支。
[0070]保持具40由金屬制構(gòu)件構(gòu)成。保持具40如圖2 (A)所示上部側(cè)為矩形，下部側(cè)為隨著往下方而寬度逐漸變狹窄的梯形。保持具40中，下部側(cè)的梯形部分的一部分被切削，而形成有一對(duì)保持部41a、41b與位于保持部41a、41b之間的保持槽42。
[0071]于保持部41a、41b，通過硬焊而分別在同軸位置固定有由燒結(jié)鉆石或超硬合金構(gòu)成的圓柱體46a、46b。又，刻劃輪31的圓板側(cè)面，由保持部41a側(cè)的圓柱體46a構(gòu)成的保持壁47a與由保持部41b側(cè)的圓柱體46b構(gòu)成的保持壁47b是相對(duì)的。此外，圖2 (A)、⑶、(C)中，圓柱體46a、46b以斜線顯示。
[0072]又，于圓柱體46a、46b，在同軸位置分別形成