JP2018108674A - Scribing wheel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガラス基板等の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ビングホイールに関する。 The present invention relates to a scribing wheel for forming a scribe line on a brittle material substrate such as a glass substrate.
ガラス基板等の脆性材料基板の分断は、基板表面にスクライブラインを形成するスクライブ工程と、形成されたスクライブラインに沿って基板を分断するブレイク工程とによって行われる。スクライブ工程では、スクライビングホイールが基板表面に押し付けられつつ所定のラインに沿って移動される。これにより、スクライビングホイールが基板表面を転動し、スクライブラインが形成される。 Dividing a brittle material substrate such as a glass substrate is performed by a scribe process for forming a scribe line on the substrate surface and a break process for dividing the substrate along the formed scribe line. In the scribing step, the scribing wheel is moved along a predetermined line while being pressed against the substrate surface. As a result, the scribing wheel rolls on the substrate surface, and a scribe line is formed.
以下の特許文献１には、稜線に溝が形成されたスクライビングホイールが記載されている。この構成のスクライビングホイールを用いることにより、基板にスクライブ開始直後から確実に垂直クラックを形成できるとともに、深い垂直クラックを形成できる。しかし、スクライブ動作時に、溝の形状に相当する比較的大きなカレットが発生しやすい。 Patent Document 1 below describes a scribing wheel in which a groove is formed on a ridgeline. By using the scribing wheel having this configuration, a vertical crack can be reliably formed on the substrate immediately after the start of scribing, and a deep vertical crack can be formed. However, a relatively large cullet corresponding to the shape of the groove is likely to occur during the scribing operation.
これに対し、以下の特許文献２、３には、スクライビングホイールの傾斜面にも溝を形成し、さらに、溝内にも稜線を形成することで、スクライブラインから逸れたクラックの発生を抑制することが可能なスクライビングホイールが開示されている。 On the other hand, in the following Patent Documents 2 and 3, a groove is also formed on the inclined surface of the scribing wheel, and a ridge line is also formed in the groove, thereby suppressing the occurrence of cracks deviating from the scribe line. A scribing wheel capable of this is disclosed.
上記特許文献２、３に記載のスクライビングホイールにおいては、スクライブラインから逸れたクラックがつながることで形成される、比較的大きなカレットが生じにくい。しかしながら、上記特許文献２、３に記載のスクライビングホイールにおいても、溝内の鋭い稜線が基板にくい込むことから、基板表面の塑性変形に由来するカレットの発生を抑制することが困難である。 In the scribing wheels described in Patent Documents 2 and 3, a relatively large cullet that is formed by connecting cracks deviating from the scribe line is unlikely to occur. However, even in the scribing wheels described in Patent Documents 2 and 3, it is difficult to suppress the occurrence of cullet derived from plastic deformation of the substrate surface because the sharp ridge line in the groove is difficult to insert into the substrate.
かかる課題に鑑み、本発明は、簡素な構成によりカレットの発生を効果的に抑制可能なスクライビングホイールを提供することを目的とする。 In view of this problem, an object of the present invention is to provide a scribing wheel that can effectively suppress the occurrence of cullet with a simple configuration.
本発明の主たる態様は、基板にスクライブラインを形成するためのスクライビングホイールに関する。この態様に係るスクライビンホイールは、外周縁に沿って形成された複数の刃部と、周方向に隣り合う前記刃部の間に設けられ中心軸側に凹んだ複数の溝部と、を備える。前記溝部は、前記周方向に見て前記中心軸から離れる方向に凸の曲面からなり、前記溝部と前記刃部との境界から前記溝部の溝底に向かって前記曲面の曲率半径が徐々に大きくなっている。少なくとも前記溝底は、前記スクライビングホイールの転動により前記基板の上面を押圧して、弾性変形を生じさせる。 A main aspect of the present invention relates to a scribing wheel for forming a scribe line on a substrate. The scriber wheel according to this aspect includes a plurality of blade portions formed along the outer peripheral edge, and a plurality of groove portions provided between the blade portions adjacent in the circumferential direction and recessed toward the central axis. . The groove portion has a curved surface convex in a direction away from the central axis when viewed in the circumferential direction, and the curvature radius of the curved surface gradually increases from the boundary between the groove portion and the blade portion toward the groove bottom of the groove portion. It has become. At least the groove bottom presses the upper surface of the substrate by rolling of the scribing wheel to cause elastic deformation.
本態様に係るスクライビングホイールによれば、溝部がスクライビングホイールの中心軸から離れる方向に凸の曲面からなっているため、スクライビングホイールが転動して溝部が基板に向き合ったときに、溝部内に鋭い稜線が形成された従来のスクライビングホイールのように、溝部内の鋭い稜線が基板に深くくい込むようなことがない。よって、カレットが発生しにくい。また、少なくとも溝底は、前記スクライビングホイールの転動により前記基板の上面を押圧して、基板に対して荷重を与えるが、基板を弾性変形させるだけで塑性変形させにくいため、少なくとも溝底が基板に向き合う間は、塑性変形に基づくカレットが発生することが少ない。よって、本態様に係るスクライビングホイールによれば、溝部を曲面とするといった簡素な構成により、カレットの発生を効果的に抑制することができる。 According to the scribing wheel according to this aspect, since the groove portion is a curved surface that protrudes away from the central axis of the scribing wheel, when the scribing wheel rolls and the groove portion faces the substrate, the groove portion is sharp. Unlike the conventional scribing wheel in which the ridgeline is formed, the sharp ridgeline in the groove does not penetrate into the substrate deeply. Therefore, cullet is hardly generated. Further, at least the groove bottom presses the upper surface of the substrate by rolling of the scribing wheel and applies a load to the substrate, but at least the groove bottom is difficult to be plastically deformed simply by elastically deforming the substrate. While facing each other, cullet based on plastic deformation is rarely generated. Therefore, according to the scribing wheel which concerns on this aspect, generation | occurrence | production of cullet can be effectively suppressed by simple structure that makes a groove part a curved surface.
本態様に係るスクライビングホイールにおいて、前記溝底は、前記周方向に所定の範囲で連続するように構成され得る。こうすると、弾性変形する範囲を長くできる。よって、溝部でのカレットの発生を抑制しながら、基板に断続的にスクライビングホイールの刃部がくい込むことで、効果的に、基板に垂直クラックを形成できる。 In the scribing wheel according to this aspect, the groove bottom may be configured to be continuous in a predetermined range in the circumferential direction. If it carries out like this, the range which elastically deforms can be lengthened. Therefore, a vertical crack can be effectively formed in the substrate by intermittently inserting the blade portion of the scribing wheel into the substrate while suppressing the occurrence of cullet in the groove.
本態様に係るスクライビングホイールにおいて、前記溝底の曲率半径は、４μｍ以上(通常は、２０μｍ以下）であることが好ましい。あるいは、前記溝部の曲率半径は、前記刃部の曲率半径の２．５倍以上（通常は８倍以下）であることが好ましい。こうすると、溝底が確実に基板に弾性変形を生じさせ、塑性変形によるカレットの発生を効果的に抑制できる。刃部の曲率半径は、通常１μｍ以上２．５μｍ以下である。 In the scribing wheel according to this aspect, the radius of curvature of the groove bottom is preferably 4 μm or more (usually 20 μm or less). Or it is preferable that the curvature radius of the said groove part is 2.5 times or more (usually 8 times or less) of the curvature radius of the said blade part. In this way, the groove bottom surely causes elastic deformation of the substrate, and generation of cullet due to plastic deformation can be effectively suppressed. The radius of curvature of the blade is usually 1 μm or more and 2.5 μm or less.
以上のとおり、本発明によれば、簡素な構成により、深い垂直クラックを形成可能で、またはスクライブ開始直後から確実に垂直クラックを形成することができ、且つカレットの発生を効果的に抑制可能なスクライビングホイールを提供することができる。 As described above, according to the present invention, a deep vertical crack can be formed with a simple configuration, or a vertical crack can be reliably formed immediately after the start of scribing, and the occurrence of cullet can be effectively suppressed. A scribing wheel can be provided.
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の１つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。 The effects and significance of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments. However, the embodiment described below is merely an example when the present invention is implemented, and the present invention is not limited to what is described in the following embodiment.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図には、便宜上、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸が付記されている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each figure, an X axis, a Y axis, and a Z axis that are orthogonal to each other are added for convenience.
図１（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、スクライビングホイール１００の構成を模式的に示す正面図および側面図である。図１（ｃ）は、スクライビングホイール１００の外周付近の一部を拡大して示す図である。 FIGS. 1A and 1B are a front view and a side view, respectively, schematically showing the configuration of the scribing wheel 100. FIG. 1C is an enlarged view showing a part near the outer periphery of the scribing wheel 100.
スクライビングホイール１００は、外周部両側のエッジを斜めに切り落とした円板形状を有する。スクライビングホイール１００の外周部には、側面視において、互いに異なる方向に傾斜した２つの傾斜面１００ａが形成されている。２つの傾斜面１００ａが交差することにより、複数の刃部１０１が形成され、さらに、周方向に隣り合う刃部１０１の間に、中心軸Ｌ０側に凹んだ溝部１０２が形成されている。周方向における各刃部１０１の長さは互いに等しい。また、周方向における各溝部１０２の長さも互いに等しい。したがって、周方向における刃部１０１のピッチは一定であり、また、周方向における溝部１０２のピッチも一定である。 The scribing wheel 100 has a disk shape in which edges on both sides of the outer peripheral portion are cut off obliquely. On the outer peripheral portion of the scribing wheel 100, two inclined surfaces 100a that are inclined in different directions are formed in a side view. A plurality of blade portions 101 are formed by intersecting the two inclined surfaces 100a, and a groove portion 102 that is recessed toward the central axis L0 is formed between the blade portions 101 adjacent in the circumferential direction. The lengths of the blade portions 101 in the circumferential direction are equal to each other. Moreover, the length of each groove part 102 in the circumferential direction is also mutually equal. Therefore, the pitch of the blade part 101 in the circumferential direction is constant, and the pitch of the groove part 102 in the circumferential direction is also constant.
スクライビングホイール１００は、超硬合金、焼結ダイヤモンド、単結晶ダイヤモンドまたは多結晶ダイヤモンド等によって形成されている。スクライビングホイール１００の中央には、回転軸となるシャフトが挿入される円形の孔１００ｂが形成されている。スクライビングホイール１００の直径は、１ｍｍ〜５ｍｍ程度であり、厚みは、０．４〜１ｍｍ程度である。また、刃部１０１の角度、すなわち、２つの傾斜面１００ａのなす角は、１００〜１６０°程度であり、孔１００ｂの直径は、０．４〜１．５ｍｍ程度である。 The scribing wheel 100 is made of cemented carbide, sintered diamond, single crystal diamond, polycrystalline diamond, or the like. In the center of the scribing wheel 100, a circular hole 100b into which a shaft serving as a rotating shaft is inserted is formed. The diameter of the scribing wheel 100 is about 1 mm to 5 mm, and the thickness is about 0.4 to 1 mm. Further, the angle of the blade portion 101, that is, the angle formed by the two inclined surfaces 100a is about 100 to 160 °, and the diameter of the hole 100b is about 0.4 to 1.5 mm.
溝のピッチｐ（溝１個のスクライビングホイールの円周方向の長さ（Ｌ１）と刃部１個のスクライビングホイールの円周方向の長さ（Ｌ２）の和）は、たとえば、１０〜１００μｍ程度である。溝の深さｄ（刃部の稜線と溝の底部とのスクライビングホイールの径方向の高さの差）は、たとえば１〜１０μｍ程度である。スクライビングホイールの外周の刃部の稜線よりもくぼんだ領域の長さである溝の円周方向の長さ（Ｌ１）は、たとえば３〜４０μｍ程度である。溝の円周方向の長さ（Ｌ１）の刃部（隣り合う溝に挟まれた領域）の稜線の長さ（Ｌ２）に対する比（Ｌ１／Ｌ２）は、たとえば０．５〜５．０である。 The groove pitch p (the sum of the circumferential length (L1) of one scribing wheel and the circumferential length (L2) of one scribing wheel) is, for example, about 10 to 100 μm. It is. The depth d of the groove (the difference in the radial height of the scribing wheel between the ridge line of the blade portion and the bottom portion of the groove) is, for example, about 1 to 10 μm. The circumferential length (L1) of the groove, which is the length of the region recessed from the ridge line of the outer edge of the scribing wheel, is, for example, about 3 to 40 μm. The ratio (L1 / L2) of the circumferential length (L1) of the groove to the ridgeline length (L2) of the blade portion (region sandwiched between adjacent grooves) is, for example, 0.5 to 5.0. is there.
溝部１０２は、周方向に見て中心軸Ｌ０から離れる方向に凸の曲面からなっている。また、溝部１０２と刃部１０１との境界から溝部１０２の周方向中央の溝底に向かって曲面のスクライビングホイールの径方向の断面における曲率半径が徐々に大きくなっている。 The groove 102 is a curved surface that is convex in a direction away from the central axis L0 when viewed in the circumferential direction. Further, the radius of curvature in the radial cross section of the curved scribing wheel gradually increases from the boundary between the groove 102 and the blade 101 toward the groove bottom at the center in the circumferential direction of the groove 102.
図２（ａ）は、スクライビングホイール１００を刃部１０１の位置において中心軸Ｌ０に平行な平面（Ｙ−Ｚ平面）で径方向に切断した断面図である。図２（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、スクライビングホイール１００を溝部１０２の位置において中心軸Ｌ０に平行な平面（Ｙ−Ｚ平面）で径方向に切断した断面図である。図２（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、図１（ｃ）のＡ−Ａ’位置、Ｂ−Ｂ’位置およびＣ−Ｃ’位置における断面図である。 FIG. 2A is a cross-sectional view of the scribing wheel 100 cut in the radial direction along a plane (YZ plane) parallel to the central axis L0 at the position of the blade portion 101. FIG. 2B and 2C are cross-sectional views in which the scribing wheel 100 is cut in the radial direction along a plane (YZ plane) parallel to the central axis L0 at the position of the groove 102. FIG. 2A to 2C are cross-sectional views at the A-A ′ position, the B-B ′ position, and the C-C ′ position, respectively, of FIG.
図２（ａ）に示すように、周方向に見たときの刃部１０１の断面形状は、所定角度のＶ字形状である。刃部１０１の断面形状がＶ字形状の角が丸められた円弧状の曲面形状と仮定しても、その曲率半径Ｒは２μｍ以下である。周方向の位置が刃部１０１から溝部１０２へと移行すると、周方向に見たときの溝部１０２の断面形状は、図２（ｂ）に示すように、Ｖ字形状の角が丸められた円弧状の曲面形状となる。図２（ｂ）は、周方向の位置が溝部１０２の肩上稜線位置にあるときのスクライビングホイールの径方向の断面図である。このときの肩上稜線位置の高さは、刃部１０１の稜線の高さよりもＤ１だけ低い。 As shown in FIG. 2A, the cross-sectional shape of the blade portion 101 when viewed in the circumferential direction is a V-shape with a predetermined angle. Even if the cross-sectional shape of the blade portion 101 is assumed to be an arcuate curved surface shape with rounded V-shaped corners, the radius of curvature R is 2 μm or less. When the circumferential position moves from the blade portion 101 to the groove portion 102, the cross-sectional shape of the groove portion 102 when viewed in the circumferential direction is a circle with rounded V-shaped corners as shown in FIG. It becomes an arcuate curved surface shape. FIG. 2B is a radial cross-sectional view of the scribing wheel when the circumferential position is at the position on the shoulder ridge line of the groove 102. At this time, the height of the position on the shoulder ridge line is lower by D1 than the height of the ridge line of the blade portion 101.
さらに、周方向の位置が刃部１０１の肩上稜線位置から刃部１０１中央の溝底稜線位置へと移行すると、周方向に見たときの溝部１０２の断面形状は、図２（ｃ）に示すように、溝部１０２の全範囲において最も曲率半径が大きい円弧形状となる。このときの溝底稜線位置の高さは、刃部１０１の稜線の高さよりもＤ２だけ低い。 Furthermore, when the position in the circumferential direction shifts from the position on the shoulder ridge line of the blade portion 101 to the position of the groove bottom ridge line in the center of the blade portion 101, the sectional shape of the groove portion 102 when viewed in the circumferential direction is shown in FIG. As shown, the arc has the largest radius of curvature in the entire range of the groove 102. At this time, the height of the groove bottom ridge line position is lower than the height of the ridge line of the blade portion 101 by D2.
このように、溝部１０２の曲面形状は、刃部１０１との境界から溝底に向かうに従って徐々に曲率半径が大きくなっていく。また、溝部１０２の周方向の稜線は、刃部１０１との境界から溝底に向かうに従って徐々に、刃部１０１の稜線に対して低くなっていき、スクライビングホイール１００の中心軸Ｌ０に近づく方向（Ｙ軸負方向）に後退する。 Thus, the curvature of the curved surface shape of the groove portion 102 gradually increases from the boundary with the blade portion 101 toward the groove bottom. Further, the ridge line in the circumferential direction of the groove portion 102 gradually becomes lower than the ridge line of the blade portion 101 from the boundary with the blade portion 101 toward the groove bottom, and approaches the central axis L0 of the scribing wheel 100 ( Retreat in the negative Y-axis direction).
なお、溝部１０２の溝底は、周方向に一定の範囲で連続している。すなわち、図２（ｃ）に示す溝部１０２の曲面形状が、刃部１０１との落差（深さ）がＤ２に維持されたまま、周方向に一定の距離だけ連続する。その後、周方向の位置が溝底稜線位置から次の刃部１０１との境界に向かうに従って、徐々に、溝部１０２の曲率半径が小さくなり、また、刃部１０１に対する溝部１０２の落差が減少する。すなわち、溝部１０２の断面形状は、図２（ｂ）の断面形状を経て、図２（ａ）の刃部１０１の断面形状へと近づいていく。こうして、溝部１０２が次の刃部１０１へと繋がる。溝部１０２の稜線の形状は、周方向に略対称である。溝部１０２は、たとえば、レーザ加工によって形成される。 In addition, the groove bottom of the groove part 102 is continuous in a certain range in the circumferential direction. That is, the curved surface shape of the groove portion 102 shown in FIG. 2C continues for a certain distance in the circumferential direction while the drop (depth) from the blade portion 101 is maintained at D2. Thereafter, as the circumferential position moves from the groove bottom ridge line position to the boundary with the next blade portion 101, the radius of curvature of the groove portion 102 gradually decreases, and the drop of the groove portion 102 with respect to the blade portion 101 decreases. That is, the cross-sectional shape of the groove portion 102 approaches the cross-sectional shape of the blade portion 101 in FIG. 2A through the cross-sectional shape in FIG. Thus, the groove portion 102 is connected to the next blade portion 101. The shape of the ridgeline of the groove 102 is substantially symmetrical in the circumferential direction. The groove 102 is formed by laser processing, for example.
次に、スクライブ動作時において、スクライビングホイール１００が基板２００の表面を転動するときの刃部１０１および溝部１０２の作用について説明する。 Next, the action of the blade portion 101 and the groove portion 102 when the scribing wheel 100 rolls on the surface of the substrate 200 during the scribe operation will be described.
図３（ａ）は、スクライビングホイール１００の刃部１０１が基板２００に対向したときの垂直クラック２０１の形成状態を模式的に示す図である。図３（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、スクライビングホイール１００の溝部１０２が基板２００に対向したときの垂直クラック２０１の形成状態を模式的に示す図である。図３（ｄ）は、溝内部の鋭い稜線を有する従来のスクライビングホイールの溝部が基板に対向したときの垂直クラック２０１の形成状態を模式的に示す図である。 FIG. 3A is a diagram schematically illustrating a formation state of the vertical crack 201 when the blade portion 101 of the scribing wheel 100 faces the substrate 200. FIGS. 3B and 3C are diagrams schematically showing the formation state of the vertical crack 201 when the groove 102 of the scribing wheel 100 faces the substrate 200, respectively. FIG. 3D is a diagram schematically illustrating the formation state of the vertical crack 201 when the groove portion of the conventional scribing wheel having a sharp ridge line inside the groove faces the substrate.
図３（ａ）に示すように、スクライビングホイール１００の刃部１０１が基板２００に対向すると、刃部１０１が基板２００にくい込んで、基板２００に塑性変形が生じるとともにその下方に垂直クラック２０１が形成される。基板２００は、たとえば、厚みが１ｍｍ以下のガラス基板である。刃部１０１が基板２００に対向している間は、刃部１０１による塑性変形と基板２００における垂直クラック２０１の伸展が継続する。 As shown in FIG. 3A, when the blade portion 101 of the scribing wheel 100 faces the substrate 200, the blade portion 101 is difficult to insert into the substrate 200, causing plastic deformation in the substrate 200 and forming a vertical crack 201 below the substrate 200. Is done. The substrate 200 is, for example, a glass substrate having a thickness of 1 mm or less. While the blade portion 101 faces the substrate 200, plastic deformation by the blade portion 101 and extension of the vertical crack 201 on the substrate 200 continue.
その後、スクライビングホイール１００の転動により、図３（ｂ）に示すように、スクライビングホイール１００の溝部１０２が基板２００に対向するようになると、溝部１０２の曲率半径の変化に伴い、緩やかに溝部１０２が垂直クラック２０１から退避した状態になっていく。そして、溝部１０２の曲率半径が所定の大きさに到達すると、溝部１０２は、垂直クラック２０１からは完全に退避した状態で基板２００の上面に接するようになって、基板２００の上面を押圧するのみとなる。図３（ｃ）に示すように、溝部１０２の溝底が基板２００に対向する状態において、溝部１０２は、基板２００の上面を押圧する。 Thereafter, when the groove 102 of the scribing wheel 100 is opposed to the substrate 200 by rolling of the scribing wheel 100 as shown in FIG. Is retracted from the vertical crack 201. When the radius of curvature of the groove 102 reaches a predetermined size, the groove 102 comes into contact with the upper surface of the substrate 200 in a state of being completely retracted from the vertical crack 201, and only presses the upper surface of the substrate 200. It becomes. As shown in FIG. 3C, the groove 102 presses the upper surface of the substrate 200 in a state where the groove bottom of the groove 102 faces the substrate 200.
溝部１０２が基板２００の上面を押圧する期間（領域）において、基板２００は、溝部１０２の押圧によって、図３（ｃ）に示すように、弾性変形する。この押圧により、刃部によって直前に形成された垂直クラック２０１が伸展していく。こうして、溝部１０２の当接位置にも、垂直クラック２０１が形成される。 In a period (region) in which the groove 102 presses the upper surface of the substrate 200, the substrate 200 is elastically deformed as shown in FIG. By this pressing, the vertical crack 201 formed immediately before by the blade portion extends. Thus, the vertical crack 201 is also formed at the contact position of the groove 102.
一方、溝内部の鋭い稜線を有する従来のスクライビングホイールの溝部が基板に対向したときは、図３（ｄ）に示すように溝内部の鋭い稜線も基板２００にくい込みやすい。したがって、溝部が基板２００に対向している間においても塑性変形が生じやすく、スクライブ中に刃部から溝部へと連続して塑性変形が生じることとなる。 On the other hand, when the groove portion of the conventional scribing wheel having a sharp ridge line inside the groove is opposed to the substrate, the sharp ridge line inside the groove is likely to be difficult to insert into the substrate 200 as shown in FIG. Therefore, plastic deformation is likely to occur even while the groove portion is facing the substrate 200, and plastic deformation is continuously generated from the blade portion to the groove portion during scribing.
このように、本実施の形態に係るスクライビングホイール１００によれば、溝部１０２の溝底は、基板２００の上面を押圧して、弾性変形を生じさせるとともに刃部１０１により形成された直前の垂直クラック２０１を伸展させるのみである。このため、少なくとも溝底が基板２００に向き合う間は、塑性変形に基づくカレットの発生が少なくなる。また、溝部１０２がスクライビングホイール１００の中心軸Ｌ０から離れる方向に凸の曲面からなっており、溝部１０２内には鋭い稜線が形成されていないため、スクライビングホイール１００が転動して溝部１０２が基板に向き合ったときに、溝部１０２内においては鋭い稜線が基板２００にくい込んで塑性変形を生じさせるようなことがない。よって、カレットの発生を効果的に抑制できる。 As described above, according to the scribing wheel 100 according to the present embodiment, the groove bottom of the groove portion 102 presses the upper surface of the substrate 200 to cause elastic deformation and immediately before the vertical crack formed by the blade portion 101. Only 201 is extended. For this reason, at least while the groove bottom faces the substrate 200, the occurrence of cullet due to plastic deformation is reduced. Further, since the groove portion 102 is a curved surface convex in a direction away from the central axis L0 of the scribing wheel 100, and no sharp ridge line is formed in the groove portion 102, the scribing wheel 100 rolls and the groove portion 102 becomes the substrate. When facing each other, a sharp ridge line in the groove portion 102 does not easily enter the substrate 200 and cause plastic deformation. Therefore, the occurrence of cullet can be effectively suppressed.
また、溝部１０２が中心軸Ｌ０から離れる方向に凸の曲面からなっているため、基板２００との接触位置が刃部１０１から溝部１０２へと移行する際に、刃部１０１がくい込んだ状態から溝部１０２が垂直クラック２０１から緩やかに抜けて退避した状態となり、垂直クラック２０１に大きな衝撃がかかることがない。よって、この期間においても、カレットの発生が抑制され得る。 Further, since the groove portion 102 has a curved surface that is convex in a direction away from the central axis L0, the groove portion from the state where the blade portion 101 is bitten when the contact position with the substrate 200 shifts from the blade portion 101 to the groove portion 102. 102 is gently removed from the vertical crack 201 and retracted, and the vertical crack 201 is not subjected to a large impact. Therefore, the occurrence of cullet can be suppressed even during this period.
＜実験＞
本願発明者らは、上記構成のスクライビングホイール１００を用いた場合の効果を実験により確認した。実験では、上記構成のスクライビングホイール１００（実施例）を、２つの比較例（比較例１、２）と対比して、カレットの発生状況を検証した。以下、この実験および実験結果について、図を参照して説明する。
<Experiment>
The inventors of the present application confirmed the effect of using the scribing wheel 100 having the above configuration by experiments. In the experiment, the occurrence state of cullet was verified by comparing the scribing wheel 100 (Example) with the above configuration with two comparative examples (Comparative Examples 1 and 2). Hereinafter, this experiment and experimental results will be described with reference to the drawings.
図４（ａ）は、実施例に係るスクライビングホイール１００の刃部１０１と溝部１０２を撮像した写真である。図４（ｂ）は、比較例１に係るスクライビングホイール１００の刃部１０１と溝部１０２を撮像した写真である。図４（ａ）、（ｂ）の写真は、スクライビングホイール１００外周の稜線に平行な方向に刃部１０１と溝部１０２を撮像したものである。より黒い部分が溝部１０２である。 Fig.4 (a) is the photograph which imaged the blade part 101 and the groove part 102 of the scribing wheel 100 which concerns on an Example. FIG. 4B is a photograph of the blade part 101 and the groove part 102 of the scribing wheel 100 according to Comparative Example 1. 4A and 4B are images of the blade 101 and the groove 102 taken in a direction parallel to the ridge line on the outer periphery of the scribing wheel 100. FIG. The blacker portion is the groove 102.
実施例に係るスクライビングホイール１００は、図１（ａ）〜図２（ｃ）を参照して説明したとおり、溝底に向かって徐々に曲率半径が大きくなる凸状の曲面によって溝部１０２が形成されている。これに対して、比較例１では、溝部１０２が、スクライビングホイール１００の中心軸Ｌ０に平行な円柱の外側面に沿った形状となっている。 In the scribing wheel 100 according to the embodiment, as described with reference to FIGS. 1A to 2C, the groove portion 102 is formed by a convex curved surface whose radius of curvature gradually increases toward the groove bottom. ing. On the other hand, in Comparative Example 1, the groove 102 has a shape along the outer surface of the cylinder parallel to the central axis L0 of the scribing wheel 100.
図５（ａ）は、実施例に係るスクライビングホイール１００の刃部１０１と溝部１０２を撮像した写真である。図５（ａ）の写真は、スクライビングホイール１００の径方向に、刃部１０１と溝部１０２を撮像したものである。Ａ−Ａ’線に平行な方向がスクライビングホイール１００の周方向であり、Ｂ−Ｂ’線に平行な方向がスクライビングホイール１００の厚み方向である。Ａ−Ａ’線は、溝部１０２の厚み方向の中央位置に設定され、Ｂ−Ｂ’線は、溝部１０２の周方向の中央位置に設定されている。 Fig.5 (a) is the photograph which imaged the blade part 101 and the groove part 102 of the scribing wheel 100 which concerns on an Example. The photograph in FIG. 5A is an image of the blade part 101 and the groove part 102 taken in the radial direction of the scribing wheel 100. The direction parallel to the A-A ′ line is the circumferential direction of the scribing wheel 100, and the direction parallel to the B-B ′ line is the thickness direction of the scribing wheel 100. The A-A ′ line is set at the center position in the thickness direction of the groove portion 102, and the B-B ′ line is set at the center position in the circumferential direction of the groove portion 102.
図５（ｂ）は、実施例に係るスクライビングホイール１００の刃部１０１と溝部１０２の径方向の高さを周方向に測定したグラフである。図５（ｂ）には、図５（ａ）のＡ−Ａ’線の位置を測定したグラフが示されている。図５（ｂ）に示すように、実施例の溝部１０２は、スクライビングホイール１００の径方向の高さが、溝底に向かうに従って徐々に低くなっている。図５（ｂ）において、グラフ中央の平坦な部分が溝部１０２の溝底である。図５（ｂ）に示すように、実施例では、溝底が、周方向に一定の距離だけ伸びている。 FIG. 5B is a graph in which the radial heights of the blade portion 101 and the groove portion 102 of the scribing wheel 100 according to the example are measured in the circumferential direction. FIG. 5B shows a graph obtained by measuring the position of the A-A ′ line in FIG. As shown in FIG. 5B, in the groove portion 102 of the embodiment, the radial height of the scribing wheel 100 is gradually lowered toward the groove bottom. In FIG. 5B, the flat portion at the center of the graph is the groove bottom of the groove 102. As shown in FIG. 5B, in the embodiment, the groove bottom extends a certain distance in the circumferential direction.
図５（ｃ）は、実施例に係るスクライビングホイール１００の溝部１０２の径方向の高さを厚み方向に測定したグラフである。図５（ｃ）には、図５（ａ）のＢ−Ｂ’線の位置、すなわち、溝部１０２の溝底稜線の位置を測定したグラフが示されている。図５（ｃ）に示すように、実施例の溝底は、径方向に凸の曲面形状となっている。 FIG.5 (c) is the graph which measured the height of the radial direction of the groove part 102 of the scribing wheel 100 which concerns on an Example in the thickness direction. FIG. 5C shows a graph in which the position of the B-B ′ line in FIG. 5A, that is, the position of the groove bottom ridge line of the groove 102 is measured. As shown in FIG.5 (c), the groove bottom of an Example is a curved-surface shape convex to radial direction.
図６（ａ）は、比較例１に係るスクライビングホイール１００の刃部１０１と溝部１０２を撮像した写真である。図６（ａ）の写真は、スクライビングホイール１００の径方向に、刃部１０１と溝部１０２を撮像したものである。Ａ−Ａ’線に平行な方向がスクライビングホイール１００の周方向であり、Ｂ−Ｂ’線に平行な方向がスクライビングホイール１００の厚み方向である。Ａ−Ａ’線は、溝部１０２の厚み方向の中央位置に設定され、Ｂ−Ｂ’線は、溝部１０２の周方向の中央位置に設定されている。 FIG. 6A is a photograph of the blade part 101 and the groove part 102 of the scribing wheel 100 according to Comparative Example 1. The photograph in FIG. 6A is an image of the blade part 101 and the groove part 102 in the radial direction of the scribing wheel 100. The direction parallel to the A-A ′ line is the circumferential direction of the scribing wheel 100, and the direction parallel to the B-B ′ line is the thickness direction of the scribing wheel 100. The A-A ′ line is set at the center position in the thickness direction of the groove portion 102, and the B-B ′ line is set at the center position in the circumferential direction of the groove portion 102.
図６（ｂ）は、比較例１に係るスクライビングホイール１００の刃部と溝部の径方向の高さを周方向に測定したグラフである。図６（ｂ）には、図６（ａ）のＡ−Ａ’線の位置を測定したグラフが示されている。図６（ｂ）に示すように、比較例１の溝部１０２は、スクライビングホイール１００の径方向の高さが、溝底に向かうに従って徐々に低くなっている。図６（ｂ）に示すように、比較例１では、溝底が周方向に伸びておらず、溝底は１点のみである。 FIG. 6B is a graph in which the radial heights of the blade part and the groove part of the scribing wheel 100 according to Comparative Example 1 are measured in the circumferential direction. FIG. 6B shows a graph obtained by measuring the position of the A-A ′ line in FIG. As shown in FIG. 6B, in the groove portion 102 of Comparative Example 1, the radial height of the scribing wheel 100 is gradually lowered toward the groove bottom. As shown in FIG. 6B, in Comparative Example 1, the groove bottom does not extend in the circumferential direction, and there is only one groove bottom.
図６（ｃ）は、比較例１に係るスクライビングホイール１００の溝部の径方向の高さを厚み方向に測定したグラフである。図６（ｃ）には、図６（ａ）のＢ−Ｂ’線の位置、すなわち、溝部１０２の溝底位置を測定したグラフが示されている。図６（ｃ）において、中央の直線部分が溝底の部分であって、その両側の傾斜部分は、図１（ｃ）の傾斜面１００ａに対応する部分である。図６（ｃ）に示すように、比較例１の溝底は、中心軸Ｌ０に平行な直線となっている。 FIG. 6C is a graph in which the radial height of the groove portion of the scribing wheel 100 according to Comparative Example 1 is measured in the thickness direction. FIG. 6C shows a graph in which the position of the B-B ′ line in FIG. 6A, that is, the groove bottom position of the groove 102 is measured. In FIG. 6C, the central linear portion is the groove bottom portion, and the inclined portions on both sides thereof are portions corresponding to the inclined surface 100a in FIG. As shown in FIG. 6C, the groove bottom of Comparative Example 1 is a straight line parallel to the central axis L0.
図７（ａ）は、実施例に係る刃部１０１および溝部１０２の曲率半径の測定位置とその値を示す図である。 Fig.7 (a) is a figure which shows the measurement position and its value of the curvature radius of the blade part 101 and the groove part 102 which concern on an Example.
図７（ａ）の左側には、刃部１０１と溝部１０２の径方向の高さが等高分布図によって示され、その下に、スクライビングホイール１００の厚み方向の中心位置における刃部１０１と溝部１０２の稜線が示されている。また、図７（ａ）の右側には、図７（ａ）の左側の図の（１）〜（３）の位置における刃部１０１と溝部１０２の厚み方向の形状の曲率半径が示されている。ここでは、便宜上、（１）〜（３）の位置をそれぞれ、外周稜線、肩上部稜線および肩下部稜線と呼んでいる。測定位置（１）は、刃部１０１の位置であり、測定位置（２）、（３）は、溝部１０２の刃部１０１側の位置である。 On the left side of FIG. 7A, the radial heights of the blade portion 101 and the groove portion 102 are shown by a contour map, and below that, the blade portion 101 and the groove portion at the center position in the thickness direction of the scribing wheel 100. 102 ridgelines are shown. Further, on the right side of FIG. 7A, the curvature radii of the shapes in the thickness direction of the blade portion 101 and the groove portion 102 at the positions (1) to (3) in the left side view of FIG. 7A are shown. Yes. Here, for the sake of convenience, the positions (1) to (3) are referred to as the outer peripheral ridge line, the shoulder upper ridge line, and the shoulder lower ridge line, respectively. The measurement position (1) is the position of the blade part 101, and the measurement positions (2) and (3) are positions on the blade part 101 side of the groove part 102.
図７（ｂ）〜（ｄ）は、図７（ａ）の各測定位置（１）〜（３）においてスクライビングホイール１００の外周部の径方向の高さを厚み方向に測定したグラフである。便宜上、図７（ｂ）〜（ｄ）には、曲率半径を取得した円が破線で示されている。 FIGS. 7B to 7D are graphs in which the radial height of the outer peripheral portion of the scribing wheel 100 is measured in the thickness direction at each measurement position (1) to (3) in FIG. For the sake of convenience, in FIGS. 7B to 7D, the circle from which the radius of curvature is acquired is indicated by a broken line.
図８（ａ）〜（ｄ）は、実施例に係る溝部１０２について、図７（ａ）と異なる位置を測定したときの各測定位置における曲率半径と、溝部１０２の形状を示す図である。図８（ａ）〜（ｄ）は、図７（ａ）〜（ｄ）に比べて測定位置のみがことなっており、測定方法は、図７（ａ）〜（ｄ）と同様である。 8A to 8D are diagrams showing the radius of curvature at each measurement position and the shape of the groove 102 when a position different from that in FIG. 7A is measured for the groove 102 according to the embodiment. 8A to 8D are different from FIG. 7A to FIG. 7D only in the measurement position, and the measurement method is the same as in FIGS. 7A to 7D.
図８（ａ）の右側には、図８（ａ）の左側の図の測定位置（４）〜（６）における溝部１０２の厚み方向の形状の曲率半径が示されている。ここでは、便宜上、測定位置（４）、（５）を裾部稜線とよび、測定位置（６）を溝底稜線と呼んでいる。測定位置（４）、（５）は、溝底へと移行する溝部１０２の位置であり、測定位置（５）は溝底の位置である。 On the right side of FIG. 8A, the radius of curvature of the shape in the thickness direction of the groove 102 at the measurement positions (4) to (6) in the left side of FIG. 8A is shown. Here, for convenience, the measurement positions (4) and (5) are called skirt ridge lines, and the measurement position (6) is called a groove bottom ridge line. The measurement positions (4) and (5) are the positions of the groove portions 102 that move to the groove bottom, and the measurement position (5) is the position of the groove bottom.
図７（ａ）〜図８（ｄ）に示すように、実施例に係るスクライビングホイール１００では、溝部１０２頂部の曲率半径が、溝底に向かうに従って次第に大きくなっている。なお、刃部１０１においても、成形精度の関係から、僅かに丸みが生じており、小さな曲率半径が測定されている。 As shown in FIGS. 7A to 8D, in the scribing wheel 100 according to the example, the radius of curvature of the top of the groove 102 gradually increases toward the groove bottom. Note that the blade portion 101 is slightly rounded due to the molding accuracy, and a small radius of curvature is measured.
図９（ａ）〜（ｄ）および図１０（ａ）〜（ｄ）は、比較例２に係るスクライビングホイール１００の刃部１０１および溝部１０２の曲率半径の変化を示す図である。 FIGS. 9A to 9D and FIGS. 10A to 10D are diagrams showing changes in the radius of curvature of the blade portion 101 and the groove portion 102 of the scribing wheel 100 according to Comparative Example 2. FIG.
比較例２では、図９（ａ）の左側に示す等高分布および稜線波形によって、スクライビングホイール１００の外周部に、刃部１０１と溝部１０２が形成されている。図９（ａ）の左側の２つの図は、それぞれ、図７（ａ）の左側の２つの図に対応する。また、図９（ｂ）〜（ｄ）および図１０（ｂ）〜（ｄ）は、それぞれ、図７（ｂ）〜（ｄ）および図８（ｂ）〜（ｄ）に対応する。 In the comparative example 2, the blade part 101 and the groove part 102 are formed in the outer peripheral part of the scribing wheel 100 by the contour distribution and the ridge line waveform shown on the left side of FIG. The two diagrams on the left side of FIG. 9 (a) correspond to the two diagrams on the left side of FIG. 7 (a), respectively. Moreover, FIG.9 (b)-(d) and FIG.10 (b)-(d) respond | correspond to FIG.7 (b)-(d) and FIG.8 (b)-(d), respectively.
図９（ａ）〜図１０（ｄ）に示すように、比較例２では、実施例に比べて、溝部１０２の曲率半径がかなり小さくなっている。また、比較例２は、実施例に比べて、径方向に見たときの刃部１０１の輪郭が相違している。 As shown in FIGS. 9A to 10D, in Comparative Example 2, the radius of curvature of the groove 102 is considerably smaller than that in the example. Moreover, the outline of the blade part 101 when the comparative example 2 is seen to radial direction compared with an Example is different.
以上の構成を有する実施例、比較例１、２のスクライビングホイール１００によって、ガラス板にスクライブ動作を行った。ガラス板の厚みは、０．７ｍｍであった。また、スクライブ動作時の荷重は、実施例（Ｎｏ．１、Ｎｏ．２）と比較例２では０．０７ＭＰａ、０．１１ＭＰａ、０．１６ＭＰａに設定し、比較例１では０．０８ＭＰａ、０．１６ＭＰａ、０．２５ＭＰａに設定した。 A scribing operation was performed on the glass plate by the scribing wheel 100 of the example having the above-described configuration and Comparative Examples 1 and 2. The thickness of the glass plate was 0.7 mm. In addition, the load during the scribing operation is set to 0.07 MPa, 0.11 MPa, and 0.16 MPa in Examples (No. 1 and No. 2) and Comparative Example 2, and 0.08 MPa, 0.02 MPa in Comparative Example 1. The pressure was set to 16 MPa and 0.25 MPa.
実施例、比較例１、２のスクライビングホイール１００の各寸法は、以下のように設定した。なお、以下に示す「溝深さ」とは、スクライビングホイール１００の中心軸Ｌ０から刃部１０１および溝底までの距離の差分のことであり、溝幅とは、周方向における溝部１０２の長さのことである。また、実施例については、溝部１０２の寸法が異なる２種類のスクライビングホイール１００（Ｎｏ．１、Ｎｏ．２）を準備した。実施例、比較例１、２において、周方向における刃部１０１のピッチは一定とした。したがって、実施例、比較例１、２において、周方向における溝部１０２のピッチも一定であった。 Each dimension of scribing wheel 100 of an example and comparative examples 1 and 2 was set up as follows. The “groove depth” shown below is a difference in distance from the central axis L0 of the scribing wheel 100 to the blade portion 101 and the groove bottom, and the groove width is the length of the groove portion 102 in the circumferential direction. That is. Moreover, about the Example, two types of scribing wheel 100 (No.1, No.2) from which the dimension of the groove part 102 differs was prepared. In the examples and comparative examples 1 and 2, the pitch of the blade portions 101 in the circumferential direction was constant. Therefore, in the examples and comparative examples 1 and 2, the pitch of the grooves 102 in the circumferential direction was also constant.
（１）実施例
外径：２ｍｍ
刃部角度：１０５°
溝深さ：５．５１μｍ（Ｎｏ．１）、４．８０μｍ（Ｎｏ．２）
溝幅：２９．２６μｍ（Ｎｏ．１）、３２．１２μｍ（Ｎｏ．２）
(1) Example outer diameter: 2 mm
Blade angle: 105 °
Groove depth: 5.51 μm (No. 1), 4.80 μm (No. 2)
Groove width: 29.26 μm (No. 1), 32.12 μm (No. 2)
（２）比較例１
外径：２ｍｍ
刃部角度：１０５°
溝深さ：５．１５μｍ
溝幅：２９．３９μｍ
(2) Comparative Example 1
Outer diameter: 2mm
Blade angle: 105 °
Groove depth: 5.15 μm
Groove width: 29.39 μm
（３）比較例２
外径：２ｍｍ
刃部角度：１０５°
溝深さ：４．９０μｍ
溝幅：２９．１０μｍ
(3) Comparative Example 2
Outer diameter: 2mm
Blade angle: 105 °
Groove depth: 4.90 μm
Groove width: 29.10 μm
測定は、以下の手順で行った。 The measurement was performed according to the following procedure.
（Ｓ１）ガラス板にマジックで２ｍｍ間隔の２本の線を引く。
（Ｓ２）ガラス板の表面をから拭きする。
（Ｓ３）顕微鏡でガラス表面を観察して異物が残っていないかを確認する。
（Ｓ４）２本の線に垂直に各スクライビングホイールでスクライブする。
（Ｓ５）３分間放置する（スクライブラインからカレットが飛散する期間）。
（Ｓ６）スクライブラインから１方向側を顕微鏡で観察し、２本の線の間に飛散したカレットのサイズと数を計測する。
（Ｓ７）スクライブラインに沿って手でガラス基板を分断する。
（Ｓ８）再度、Ｓ６と同様に、カレットのサイズと数を計測する。
(S1) Draw two lines at intervals of 2 mm with a magic on the glass plate.
(S2) Wipe the surface of the glass plate.
(S3) The surface of the glass is observed with a microscope to confirm whether or not any foreign matter remains.
(S4) Scribe with each scribing wheel perpendicular to the two lines.
(S5) Leave for 3 minutes (period in which cullet scatters from the scribe line).
(S6) One direction side from the scribe line is observed with a microscope, and the size and number of cullets scattered between the two lines are measured.
(S7) The glass substrate is cut by hand along the scribe line.
(S8) Again, as in S6, the size and number of cullets are measured.
上記Ｓ１〜Ｓ８の手順を、上記３種の荷重でそれぞれ行った。また、Ｓ６、Ｓ８の計測は、スクライブラインからの距離が０ｍｍ、２ｍｍ、１０ｍｍの範囲でそれぞれ行った。そして、これら計測結果を、スクライビングホイール毎に集計して、カレットの発生状況を比較した。 The procedures of S1 to S8 were performed with the three types of loads. Moreover, the measurement of S6 and S8 was performed in the range whose distance from a scribe line is 0 mm, 2 mm, and 10 mm, respectively. And these measurement results were totaled for every scribing wheel, and the occurrence state of cullet was compared.
図１１（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、実施例（Ｎｏ．１）、実施例（Ｎｏ．２）、比較例２および比較例１のスクライビングホイール１００で評価用のガラス板をスクライブしたときの打痕を撮像した写真である。 11 (a) to 11 (d) show scribing glass plates for evaluation with the scribing wheel 100 of Example (No. 1), Example (No. 2), Comparative Example 2 and Comparative Example 1, respectively. It is the photograph which imaged the dent.
図１１（ａ）、（ｂ）を参照して分かるとおり、実施例では、楕円形の打痕との間に垂直クラックが伸びていることが分かる。したがって、実施例のスクライビングホイール１００を用いることにより、溝部１０２がガラス板に接することによっても垂直クラックを進展させ得ることが分かる。 As can be seen with reference to FIGS. 11A and 11B, it can be seen that in the example, a vertical crack extends between the oval dent. Therefore, it can be seen that by using the scribing wheel 100 of the example, the vertical crack can be developed even when the groove 102 is in contact with the glass plate.
図１２（ａ）は、実施例（Ｎｏ．１、Ｎｏ．２）のスクライビングホイール１００によりガラス板をスクライブしたときのカレットの発生状況（実験結果）を示す図である。図１２（ｂ）は、比較例１、２のスクライビングホイール１００によりガラス板をスクライブしたときのカレットの発生状況（実験結果）を示す図である。 Fig.12 (a) is a figure which shows the generation | occurrence | production condition (experimental result) when a glass plate is scribed with the scribing wheel 100 of an Example (No.1, No.2). FIG. 12B is a diagram showing a cullet generation state (experimental result) when a glass plate is scribed by the scribing wheel 100 of Comparative Examples 1 and 2.
図１２（ａ）、（ｂ）に示すカレット面積とは、上記Ｓ１〜Ｓ８の手順でスクライビングホイール毎に集計した各カレットの面積の合計であり、カレット数とは、スクライビングホイール毎に集計したカレットの数の合計である。 The cullet area shown in FIGS. 12A and 12B is the sum of the areas of each cullet counted for each scribing wheel in the above-described steps S1 to S8, and the cullet number is the cullet counted for each scribe wheel Is the sum of the numbers.
図１２（ｂ）に示すように、比較例１では、カレット面積およびカレット数の両方が、実施例および比較例２に比べて顕著に大きくなっている。また、比較例１では、カレット１つあたりの平均面積が１００μｍ２程度であり、発生したカレットの大きさも大きくなっている。 As shown in FIG. 12B, in Comparative Example 1, both the cullet area and the number of culletes are significantly larger than those in Example and Comparative Example 2. In Comparative Example 1, the average area per cullet is about 100 μm 2 , and the size of the generated cullet is also large.
一方、比較例２では、発生したカレットの数が４つに抑制されている。しかしながら、比較例２では、カレット１つあたりの平均面積が８０μｍ２程度であり、発生したカレットの大きさは大きくなっている。 On the other hand, in Comparative Example 2, the number of generated cullet is suppressed to four. However, in Comparative Example 2, the average area per cullet is about 80 μm 2 and the size of the generated cullet is large.
これに対し、実施例では、発生したカレットの数が１０に抑制され、比較例１に比べて顕著に少なくなっている。また、実施例では、カレット１つあたりの平均面積が４０μｍ２または２０μｍ２程度であり、発生したカレットの大きさがかなり小さくなっている。 On the other hand, in the example, the number of generated cullet is suppressed to 10, which is significantly smaller than that of Comparative Example 1. In the example, the average area per cullet is about 40 μm 2 or 20 μm 2 , and the size of the generated cullet is considerably small.
このように、実施例では、スクライブ動作およびブレイク動作の際に発生するカレットを顕著に抑制でき、且つ、発生したカレットのサイズを顕著に小さくできる。比較例１、２のようにカレットのサイズが大きいと、基板とテーブルとの間にカレットが挟まれた場合に、基板表面に傷が付きやすく、また、基板表面の高さが所定の高さよりも高くなってしまう。よって、各動作において発生するカレットは、なるべく小さく且つ少ないことが好ましいと言える。上記のように、実施例では、発生するカレットのサイズを顕著に小さくでき、且つ、カレットの数も顕著に抑制できる。よって、実施例に係るスクライビングホイール１００を用いることにより、基板に傷が付くことを効果的に抑制でき、且つ、基板表面の高さを所定の高さに安定化させることができる。 Thus, in the embodiment, the cullet generated during the scribe operation and the break operation can be remarkably suppressed, and the size of the generated cullet can be remarkably reduced. When the cullet size is large as in Comparative Examples 1 and 2, when the cullet is sandwiched between the substrate and the table, the substrate surface is easily damaged, and the height of the substrate surface is higher than a predetermined height. Will also be high. Therefore, it can be said that the cullet generated in each operation is preferably as small and small as possible. As described above, in the embodiment, the size of the generated cullet can be remarkably reduced, and the number of cullets can be remarkably suppressed. Therefore, by using the scribing wheel 100 according to the embodiment, the substrate can be effectively prevented from being damaged, and the height of the substrate surface can be stabilized to a predetermined height.
＜実施形態の効果＞
本実施の形態によれば、以下の効果が奏される。
<Effect of embodiment>
According to the present embodiment, the following effects are exhibited.
溝部１０２がスクライビングホイール１００の中心軸Ｌ０から離れる方向に凸の曲面からなっているため、スクライビングホイール１００が転動して溝部１０２が基板２００に向き合ったときに、溝部１０２内に鋭い稜線がないため、鋭い稜線が基板２００にくい込むようなことがない。よって、カレットの発生を効果的に抑制できる。また、少なくとも溝底は、スクライビングホイール１００の転動により基板２００の上面を押圧して、弾性変形を生じさせる。このため、少なくとも溝底が基板２００に向き合う間は、塑性変形に基づくカレットが発生することが少ない。よって、本実施の形態に係るスクライビングホイール１００によれば、溝部１０２を曲面とするといった簡素な構成により、カレットの発生を効果的に抑制できる。 Since the groove portion 102 has a curved surface that protrudes away from the central axis L0 of the scribing wheel 100, when the scribing wheel 100 rolls and the groove portion 102 faces the substrate 200, there is no sharp ridge line in the groove portion 102. Therefore, a sharp ridge line does not get into the substrate 200. Therefore, the occurrence of cullet can be effectively suppressed. At least the groove bottom presses the upper surface of the substrate 200 by rolling of the scribing wheel 100 to cause elastic deformation. Therefore, at least while the groove bottom faces the substrate 200, cullet based on plastic deformation is rarely generated. Therefore, according to the scribing wheel 100 according to the present embodiment, the occurrence of cullet can be effectively suppressed with a simple configuration in which the groove 102 is curved.
また、溝部１０２は、溝底が、周方向に所定の範囲で連続するように構成されている。このため、弾性変形する範囲を確保でき、よって、カレットの発生を抑制しながら、効果的に、基板２００に垂直クラックを形成できる。 Moreover, the groove part 102 is comprised so that a groove bottom may continue in the circumferential direction in the predetermined range. For this reason, the range which elastically deforms can be ensured, Therefore A vertical crack can be effectively formed in the board | substrate 200, suppressing generation | occurrence | production of cullet.
また、比較例２と実施例とを比較すると、比較例２では、溝底の曲率半径が３．３６μｍであるのに対して、実施例では、溝底の曲率半径が９．４μｍである。すなわち、比較例２では、溝底の曲率半径が刃部１０１の曲率半径の２．２倍程度であるのに対して、実施例では、溝底の曲率半径が刃部１０１の曲率半径の５．２倍程度である。 Further, comparing Comparative Example 2 with the example, in Comparative Example 2, the radius of curvature of the groove bottom is 3.36 μm, whereas in the example, the radius of curvature of the groove bottom is 9.4 μm. That is, in Comparative Example 2, the radius of curvature of the groove bottom is about 2.2 times the radius of curvature of the blade 101, whereas in the example, the radius of curvature of the groove bottom is 5 of the radius of curvature of the blade 101. About 2 times.
図１２（ｂ）の実験結果に示すように、比較例２では、カレットの発生は抑制できるものの、カレット１つあたりの平均面積は、比較例１からそれほど改善されていない。この実験結果から、カレットのサイズを小さくするには、溝底の曲率半径は、少なくとも、比較例２の３．６μｍを超える範囲で設定され、具体的には、４μｍ以上の範囲あるいは刃部１０１の曲率半径の２．５倍以上となる範囲で設定されることが好ましいと考えられる。このように溝底の曲率半径を設定することにより、溝底が垂直クラックにくい込むことをより確実に抑制でき、塑性変形によるカレットの発生を効果的に抑制できると想定され得る。これにより、上記実施例と同様の効果が奏され得ると考えられる。 As shown in the experimental result of FIG. 12B, in Comparative Example 2, although the occurrence of cullet can be suppressed, the average area per cullet is not so much improved from Comparative Example 1. From this experimental result, in order to reduce the size of the cullet, the radius of curvature of the groove bottom is set at least in the range exceeding 3.6 μm of Comparative Example 2, specifically, the range of 4 μm or more or the blade portion 101. It is considered that it is preferably set in a range that is at least 2.5 times the radius of curvature. By setting the radius of curvature of the groove bottom in this way, it can be assumed that the groove bottom can be more reliably prevented from getting into vertical cracks, and the occurrence of cullet due to plastic deformation can be effectively suppressed. Thereby, it is thought that the same effect as the said Example can be show | played.
＜変更例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら制限されるものではなく、また、本発明の実施形態も上記以外に種々の変更が可能である。
<Example of change>
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications other than those described above can be made to the embodiments of the present invention.
たとえば、スクライビングホイール１００の各部の寸法は、必ずしも、上記実験において示した寸法に限られるものではなく、同様の効果が得られる範囲において、種々の変更が可能である。たとえば、溝の最も深い部分である溝底は必ずしも溝の周方向中央に形成されなくともよい。また、基板２００の厚みも、上記実験で示したガラス板の厚みに制限されるものではない。スクライビングホイール１００の孔１００ｂの直径や、スクライビングホイール１００の外周に形成される刃部１０１および溝部１０２の数およびピッチも適宜調整可能である。 For example, the dimensions of each part of the scribing wheel 100 are not necessarily limited to the dimensions shown in the above-described experiment, and various changes can be made within a range where similar effects can be obtained. For example, the groove bottom that is the deepest part of the groove is not necessarily formed at the center in the circumferential direction of the groove. Further, the thickness of the substrate 200 is not limited to the thickness of the glass plate shown in the above experiment. The diameter of the hole 100b of the scribing wheel 100 and the number and pitch of the blade portions 101 and the groove portions 102 formed on the outer periphery of the scribing wheel 100 can be adjusted as appropriate.
本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。 The embodiments of the present invention can be appropriately modified in various ways within the scope of the technical idea shown in the claims.
１００ … スクライビングホイール
１０１ … 刃部
２００ … 基板
２０１ … 垂直クラック
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Scribing wheel 101 ... Blade part 200 ... Substrate 201 ... Vertical crack
Claims (4)
外周縁に沿って形成された複数の刃部と、
周方向に隣り合う前記刃部の間に設けられ中心軸側に凹んだ複数の溝部と、を備え、
前記溝部は、前記周方向に見て前記中心軸から離れる方向に凸の曲面からなり、
前記溝部と前記刃部との境界から前記溝部の溝底に向かって前記曲面の曲率半径が徐々に大きくなっており、
少なくとも前記溝底は、前記スクライビングホイールの転動により前記基板の上面を押圧して、弾性変形を生じさせる、
ことを特徴とするスクライビングホイール。 A scribing wheel for forming a scribe line on a substrate,
A plurality of blade portions formed along the outer peripheral edge;
A plurality of groove portions provided between the blade portions adjacent in the circumferential direction and recessed toward the central axis side,
The groove portion has a curved surface that is convex in a direction away from the central axis when viewed in the circumferential direction,
The radius of curvature of the curved surface is gradually increased from the boundary between the groove and the blade toward the groove bottom of the groove,
At least the groove bottom presses the upper surface of the substrate by rolling of the scribing wheel to cause elastic deformation;
A scribing wheel characterized by that.
前記溝底は、前記周方向に所定の範囲で連続するように構成されている、
ことを特徴とするスクライビングホイール。 The scribing wheel according to claim 1,
The groove bottom is configured to be continuous in a predetermined range in the circumferential direction.
A scribing wheel characterized by that.
前記溝底の曲率半径は、４μｍ以上である、
ことを特徴とするスクライビングホイール。 The scribing wheel according to claim 1 or 2,
The radius of curvature of the groove bottom is 4 μm or more,
A scribing wheel characterized by that.
前記溝部の曲率半径は、前記刃部の曲率半径の２．５倍以上である、
ことを特徴とするスクライビングホイール。 The scribing wheel according to any one of claims 1 to 3,
The radius of curvature of the groove is at least 2.5 times the radius of curvature of the blade.
A scribing wheel characterized by that.
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2012075666A1 (en) * | 2010-12-07 | 2012-06-14 | Sun Chunyu | Cutter wheel for cutting glass material |
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Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3074143B2 (en) | 1995-11-06 | 2000-08-07 | 三星ダイヤモンド工業株式会社 | Glass cutter wheel |
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Patent Citations (4)
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| JP2012115991A (en) * | 2010-11-29 | 2012-06-21 | Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd | Scribing wheel |
| WO2012075666A1 (en) * | 2010-12-07 | 2012-06-14 | Sun Chunyu | Cutter wheel for cutting glass material |
| JP2015048260A (en) * | 2013-08-30 | 2015-03-16 | 三星ダイヤモンド工業株式会社 | Scribing wheel, holder unit, and scribing device |
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