JP2014031002A

JP2014031002A - 脆性材料基板のローリングブレーク装置

Info

Publication number: JP2014031002A
Application number: JP2013127088A
Authority: JP
Inventors: Pil Jong Kim; 必鍾金
Original assignee: Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd
Priority date: 2012-08-02
Filing date: 2013-06-18
Publication date: 2014-02-20
Anticipated expiration: 2033-06-18
Also published as: JP2018030376A; TWI591031B; JP6274756B2; TW201406683A; JP6528829B2; CN103568138A; KR101365049B1; CN103568138B; KR20140018504A

Abstract

【課題】スクライブラインが形成された脆性材料基板を容易に分断することができる脆性材料基板のローリングブレーク装置を提供する。
【解決手段】ローリングブレーク装置は、上面にスクライブラインＳが形成された脆性材料基板３が載置される柔軟性安着パッド２５と、柔軟性安着パッド２５の一側端に設けられて柔軟性安着パッド２５がたわまないように張力を付与する引っ張り部３０と、柔軟性安着パッド２５を挟んで脆性材料基板３と反対側に位置する押し付け移動ローリング部２０と、押し付け移動ローリング部２０が柔軟性安着パッド２５の下面を押すように、押し付け移動ローリング部２０を上下動させる昇降部２６を具備する。
【選択図】図５

Description

本発明は、ローリングブレーク装置に関するものであって、特にスクライブラインが形成された脆性材料基板を容易に分断することができる脆性材料基板のローリングブレーク装置に関するものである。

一般的に、脆性材料基板は大型で製造され、使用者は当該基板を所望の大きさに分断して用いる。このような大型の脆性材料基板を分断する従来の分断装置について、図１及び図２を参照して説明する。

図１を参照すると、大型の脆性材料基板３を分断するためには、まず大型の脆性材料基板３の表面にカッターホイール４を使用してスクライブラインＳを形成する。その後、脆性材料基板３の上下面が入れ変わるように吸着反転装置（不図示）を利用して１８０度反転させる。図２に示すように、スクライブラインＳが形成された脆性材料基板３の面が底面を向くように反転させたら、スクライブラインＳの裏側をスクライブラインＳの形成方向に沿ってブレークバー８で加圧する。これにより、脆性材料基板３はスクライブラインＳに沿って左右へ離れながら分断される。この時、脆性材料基板Ｓの下部側には、ブレークバー８で加圧するときに脆性材料基板３が下部側に押されながら緩衝されるようにクッションシート７が敷かれている。

前記のようにスクライブラインＳに沿って脆性材料基板３の上面をブレークバー８で加圧しながら押すと、脆性材料基板３は、クッションシート７に押し付けられながらスクライブラインＳに沿って分断される。しかしながら、脆性材料基板３のスクライブラインＳは敷かれているクッションシート７の面と接触しているため、スクライブラインＳが形成された面と反対側の面をブレークバー８で加圧すると、スクライブラインＳの形成された面がクッションシート７の面と接触し摩擦力が発生する。このことにより、分断後の脆性材料基板が左右に離れにくく、分離が容易にならないという問題がある。

また、スクライブラインＳの形成された面がクッションシート７の面と接触した状態でクッションシート７の方に押し付けられながら摩擦を起こしつつ分断されるため、分断面でチッピングが発生するという問題もある。
また、前記のような従来の分断装置では、脆性材料基板を分断するために吸着反転装置等を利用して基板を反転させなければならないため、吸着による基板面の汚染が起きやすいという問題点もある。
さらには、ブレークバー８でスクライブラインＳの真裏を加圧しないとスクライブラインＳに沿って正確に分断されないのであるが、脆性材料基板３の位置が若干ずれた状態でブレークバー８で加圧すると、スクライブラインＳに沿って正確に分断されず、左右いずれかにずれた状態で分断されるという問題が発生する。

本発明は、上述のような問題点を勘案して案出されたものであって、その目的は、スクライブラインが形成された脆性材料基板を容易に分断させ得る脆性材料基板のローリングブレーク装置を提供することにある。

前記の目的を達成するために、本発明のローリングブレーク装置は、上面にスクライブラインが形成された脆性材料基板が載置される柔軟性安着パッドと、該柔軟性安着パッドの一側端に設けられて、前記柔軟性安着パッドを引っ張ることで張力を付与する引っ張り部と、前記柔軟性安着パッドを挟んで前記脆性材料基板と反対側に位置する押し付け移動ローリング部と、該押し付け移動ローリング部を上下移動させる昇降部とを具備する。

前記押し付け移動ローリング部は、前記柔軟性安着パッドの下面に沿って移動する構成とすることができる。

前記押し付け移動ローリング部と前記昇降部との間に前記脆性材料基板の下面と平行に設置された水平棚をさらに含み、前記押し付け移動ローリング部は、前記水平棚上で前記柔軟性安着パッドの下面に沿って移動する構成とすることができる。

前記押し付け移動ローリング部を前記脆性材料基板の面と平行な面内で回転させる回転部を有する構成とすることができる。

前記柔軟性安着パッドは、メッシュ状の網の上にゴムパッドが重なって形成されるか、粘着性ゴムで形成することができる。

前記押し付け移動ローリング部は、その長手方向の寸法が前記脆性材料基板の幅よりも大きな構成することができる。

本発明の一実施例によると、脆性材料基板にスクライブラインを形成した後、当該脆性材料基板を裏返さずに済むため、基板面の汚染を防止することができる。
また、水平方向に移動する押し付け移動ローリング部を利用することにより、スクライブラインが形成された脆性材料基板を素早く容易に分断できると共に、スクライブラインの方向と押し付け移動ローリング部の位置が正確に一致していないときでも分断が可能になる。
また、押し付け移動ローリング部を上方に押し上げながら脆性材料基板の下面に沿って水平方向に移動させるため、脆性材料基板のスクライブラインを一ラインずつ順にブレークすることができる。
また、柔軟性安着パッドを粘着性ゴムで構成した場合は、脆性材料基板が粘着性ゴムパッドに貼り付くので、押し付け移動ローリング部による押し上げ時に脆性材料基板が柔軟性安着パッドから浮き上がることを防止することができ、分断力を高めることができる。

図１は、脆性材料基板を分断するためのスクライブラインを形成する装置を概略的に示す図面である。図２は、図１の装置によってスクライブラインを形成した後、ブレークバーを利用して基板を分断する従来の分断装置を示す図面である。図３は、本発明の一実施例による脆性材料基板のローリングブレーク装置を示す図面である。図４は、本発明の一実施例による脆性材料基板のローリングブレーク装置を利用して脆性材料基板を分断する状態を示す図面である。図５は、本発明の一実施例による脆性材料基板のローリングブレーク装置を利用して脆性材料基板を分断する状態をより具体的に示した図面である。

以下、図面を参照して本発明の望ましい実施例をより詳しく説明する。なお、本発明の実施例において、従来技術の構成要素と同一または類似の構成要素については、同一の図面符号を使用することで、説明を省略する。

本発明の一実施例による脆性材料基板のローリングブレーク装置は、図３に示すように、シリンダ等によって昇降が可能な昇降部２６を具備しており、当該昇降部２６の上部には回転部２８が装着されている。
回転部２８の上部には水平状態で平らに形成された水平棚２２が取り付けられており、水平棚２２上には水平方向に移動自在な押し付け移動ローリング部２０が装着されている。
押し付け移動ローリング部２０は、水平棚２２上で駆動装置（不図示）によって転動可能なように設けられている。

押し付け移動ローリング部２０の上方には柔軟性安着パッド２５が水平方向に延設されており、当該柔軟性安着パッド２５の一側端には、柔軟性安着パッド２５が常に水平状態を維持するように張力を与える引っ張り部３０が装着されている。
引っ張り部３０は、柔軟性安着パッド２５の一側端に装着されて柔軟性安着パッド２５を常に引いた状態で維持する錘や弾性体で構成することができる。むろん、柔軟性安着パッド２５を常に引いた状態で維持することができれば他の手段であってもよい。
引っ張り部３０は、脆性材料基板３が柔軟性安着パッド２５上に載置された状態でも、柔軟性安着パッド２５が脆性材料基板３の重さでたわむことなく水平状態を維持できるように、柔軟性安着パッド２５に張力を付与する。

引っ張り部３０が柔軟性安着パッド２５の全幅を一定の力で引いたときに柔軟性安着パッド２５の水平状態を維持するためには、柔軟性安着パッド２５を、メッシュ状のゴム網で構成するか、メッシュ状の網の上にゴムパッドが一体となるように構成するのが望ましい。
また、柔軟性安着パッド２５は、脆性材料基板３が載置された時に固定力を発生させるため、付着性の良い粘着ゴム等を利用することもできる。

上述のように構成された本実施例によるローリングブレーク装置で基板が分断される過程を具体的に説明する。

まず、図３に示すように、スクライブ工程によりスクライブラインＳが上面に形成された脆性材料基板３が柔軟性安着パッド２５上に載置される。
柔軟性安着パッド２５上に脆性材料基板３が載置される時に、柔軟性安着パッド２５はたわむことなく水平状態が維持される。すなわち、柔軟性安着パッド２５は、その一側端が引っ張り部３０によって常に脆性材料基板３の重さより大きい力で引かれているため、脆性材料基板３の重さによって柔軟性安着パッド２５の中央部位が下方にたわむことが防止される。

柔軟性安着パッド２５上に脆性材料基板３が載置されると、昇降部２６が駆動装置（不図示）によって上昇する。
昇降部２６が上昇すると押し付け移動ローリング部２０も上昇することになり、これにより、脆性材料基板３が載置された状態で水平状態を維持している柔軟性安着パッド２５の下面の一部分も、押し付け移動ローリング部２０によって一定の高さだけ上昇する。

押し付け移動ローリング部２０が柔軟性安着パッド２５の下面に当接しながら柔軟性安着パッド２５を上方（図３でのＹ方向）に押し上げると、柔軟性安着パッド２５上に載置されている脆性材料基板３も同時に上方へ変位する。
すなわち、図４に示すように、柔軟性安着パッド２５が押し付け移動ローリング部２０によってＹ軸上の一定の高さまで押し上げられると、柔軟性安着パッド２５上に載置されている脆性材料基板３も上方へ持ち上げられるようになる。
この時に、押し付け移動ローリング部２０の上昇高さだけ脆性材料基板３の上面に形成されているスクライブラインＳの高さが変位すると、スクライブラインＳを開く方向に引張応力が発生し、これによりスクライブラインＳに形成されたクラックが徐々に下側に伸びて脆性材料基板３が分断される。

また、図５に示すように、脆性材料基板３のスクライブラインＳが押し付け移動ローリング部２０の押し付け力によって左右に離れる時に、脆性材料基板３の自重によってスクライブラインＳ上に印加される引張応力が加重されるため、クラックの進行速度がさらに加速され、脆性材料基板３をさらに容易に分断することができる。

また、図４に示すように、押し付け移動ローリング部２０が水平方向（図４でのＸ方向）に移動しながら脆性材料基板３のスクライブラインＳが形成されている位置を経由する度に、押し付け移動ローリング部２０は、脆性材料基板３のスクライブラインＳを上方に持ち上げる形態になるため、スクライブラインＳが形成された部位ごとにクラックが進行しながら順に分断される。

脆性材料基板３が載置されている柔軟性安着パッド２５の表面は、一般的なゴムで形成することもでき、脆性材料基板３が柔軟性安着パッド２５の表面に付着して引張応力による分断力がさらに増加されるように、吸着性ゴムまたは粘着性ゴム等で形成することもできる。

これに関してさらに具体的に説明すると、柔軟性安着パッド２５が粘着性ゴムで形成された場合、脆性材料基板３が柔軟性安着パッド２５に貼り付くので、図５に示す円内の拡大図における脆性材料基板３の折れ曲がりの角度が急峻になり、脆性材料基板３のスクライブラインＳに加えられる力がさらに付加され、その分さらにクラックの進行を助けるようになる。

一方、前述のように、押し付け移動ローリング部２０は、脆性材料基板３の下面に沿ってＸ方向に移動しながら、Ｘ軸及びＹ軸に垂直の方向（以下、Ｚ方向という）に形成された脆性材料基板３のスクライブラインＳをブレークした後、昇降部２６の下降動作により下降して元の位置に復帰する。
そして、Ｚ方向に形成されたスクライブラインＳに沿った分断作業が完了された後、Ｘ方向に形成されたスクライブラインに沿った分断作業を連続して実施するために、回転部２８を利用して押し付け移動ローリング部２０の向きが９０度回転される。
その後、押し付け移動ローリング部２０は、昇降部２６によって再びＹ方向に上昇されて、今度はＺ方向に移動しながら脆性材料基板３のＸ方向に形成されたスクライブラインＳを順にブレークする。

本実施例では、押し付け移動ローリング部２０が水平棚２２上で移動するように構成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、押し付け移動ローリング部２０が回転部２８上で水平方向に移動するように構成することもできる。また、押し付け移動ローリング部２０は、図示は省略するが、両端にレール等を敷いて移動させるか、その他の駆動装置等を装着して移動させることもできる。

また、本実施例による押し付け移動ローリング部２０によると、脆性材料基板３のスクライブラインＳが形成された面とは反対側の面、すなわち脆性材料基板３の裏面の側で長尺のローラが転動しながら当該裏面を上方に押し上げるため、押し付け移動ローリング部２０とスクライブラインＳと間で若干のずれ等が発生しても、スクライブラインＳに沿って正確に分断することができる。

Ｓスクライブライン
３脆性材料基板
２０押し付け移動ローリング部
２５柔軟性安着パッド
２６昇降部
２８回転部
３０引っ張り部

Claims

上面にスクライブラインが形成された脆性材料基板が載置される柔軟性安着パッドと、
該柔軟性安着パッドの一側端に設けられて、前記柔軟性安着パッドを引っ張ることで張力を付与する引っ張り部と、
前記柔軟性安着パッドを挟んで前記脆性材料基板と反対側に位置する押し付け移動ローリング部と、
該押し付け移動ローリング部を上下移動させる昇降部と、
を具備することを特徴とするローリングブレーク装置。
前記押し付け移動ローリング部は、前記柔軟性安着パッドの下面に沿って移動することを特徴とする請求項１に記載のローリングブレーク装置。
前記押し付け移動ローリング部と前記昇降部との間に前記脆性材料基板の下面と平行に設置された水平棚をさらに含み、
前記押し付け移動ローリング部は、前記水平棚上で前記柔軟性安着パッドの下面に沿って移動することを特徴とする請求項２に記載のローリングブレーク装置。
前記押し付け移動ローリング部を前記脆性材料基板の面と平行な面内で回転させる回転部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のローリングブレーク装置。
前記柔軟性安着パッドは、メッシュ状の網の上にゴムパッドが重なって形成されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のローリングブレーク装置。
前記柔軟性安着パッドは、粘着性ゴムであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のローリングブレーク装置。
前記押し付け移動ローリング部は、その長手方向の寸法が前記脆性材料基板の幅よりも大きく形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のローリングブレーク装置。