JPWO2008126502A1 - Scribing apparatus and scribing method - Google Patents

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JPWO2008126502A1
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京延 星野
京延 星野
雅徳 三戸
雅徳 三戸
明夫 羽生
明夫 羽生
貴哉 河野
貴哉 河野
善明 宍戸
善明 宍戸
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Abstract

ワークの平面度が不均一でも、カッタをワークの凸凹に正確に追従させることができるスクライブ装置を提供する。本発明のスクライブ装置は、ワークＷに当接するカッタ６と、カッタ６をワークＷの表面に沿って相対的に移動させる相対移動部２０と、カッタ６がワークＷに切り込む深さを調節する切込み深さ調節部３１と、カッタ６がワークＷにスクライブ線を形成する最中に、カッタ６の進行方向の前方のワークＷの測定点Ｗ１の高さを測定する高さ測定部１８と、カッタ６がワークＷの測定点Ｗ１を通過するとき、高さ測定部１８が測定したワークＷの測定点Ｗ１の高さに基づいて、切込み深さ調節部３１を制御する制御部と、を備える。高さ測定部１８はカッタ６の進行方向の前方に配置され、その測定値はカッタ６が測定点Ｗ１を通過するときに反映される（測定値が直ちに反映される訳ではない）ので、カッタ６をワークＷの凸凹に正確に追従させることができる。Provided is a scribing device capable of causing a cutter to accurately follow the unevenness of a workpiece even if the flatness of the workpiece is not uniform. The scribing device of the present invention includes a cutter 6 that contacts the workpiece W, a relative movement unit 20 that relatively moves the cutter 6 along the surface of the workpiece W, and a notch that adjusts the depth at which the cutter 6 cuts into the workpiece W. While the depth adjusting unit 31 and the cutter 6 form a scribe line on the workpiece W, the height measuring unit 18 that measures the height of the measurement point W1 of the workpiece W in the forward direction of the cutter 6 and the cutter And a control unit that controls the cutting depth adjusting unit 31 based on the height of the measurement point W1 of the workpiece W measured by the height measuring unit 18 when the workpiece 6 passes the measurement point W1 of the workpiece W. The height measuring unit 18 is disposed in front of the cutter 6 in the traveling direction, and the measured value is reflected when the cutter 6 passes the measurement point W1 (the measured value is not reflected immediately). 6 can accurately follow the unevenness of the workpiece W.

Description

本発明は、ガラス、半導体などの脆性材料からなるワークにスクライブ線を刻み付けるスクライブ装置及びスクライブ方法に関する。   The present invention relates to a scribing apparatus and a scribing method for scribing scribe lines on a work made of a brittle material such as glass or semiconductor.

脆性材料からなる薄板状のワークを分断する際には、ワークの表面にはあらかじめスクライブ線が刻み付けられる。スクライブ線を形成後、スクライブ線に沿ってワークを曲げると、スクライブ線のクラックがワークの裏面まで到達し、ワークが分断される。スクライブ線によって、ワークの表面に深い垂直クラックを形成できれば、スクライブ工程のみでワークを分断することもできる。   When a thin plate-shaped workpiece made of a brittle material is cut, a scribe line is engraved in advance on the surface of the workpiece. When the work is bent along the scribe line after forming the scribe line, the crack of the scribe line reaches the back surface of the work and the work is divided. If deep vertical cracks can be formed on the surface of the workpiece by the scribe line, the workpiece can be divided only by the scribe process.

ワークにスクライブ線を刻み付けるスクライブ方法としては、スクライブヘッドに算盤玉状の回転可能なカッターホイールを設け、カッターホイールをワークに押し付けた状態で、カッターホイールがワークの表面上を転がるようにスクライブヘッドを移動させる方法や、カッターホイールの替わりにポイントダイヤと呼ばれる先端が尖った工具をワークに押し付けてスクライブ線を刻み付ける方法がある。深い垂直クラックを形成するために、カッターホイールやポイントダイヤなどのカッタに振動を付与することもある。   The scribing method for scribing the scribe line on the workpiece is to provide a rotatory ball-shaped rotatable cutter wheel on the scribe head so that the cutter wheel rolls on the workpiece surface with the cutter wheel pressed against the workpiece. There is a method of moving the scribe line and a method of pressing a tool with a pointed tip called a point diamond against the workpiece instead of using a cutter wheel. In order to form a deep vertical crack, a cutter such as a cutter wheel or a point diamond may be vibrated.

昨今のＦＰＤ(Flat Panel Display)は大画面化、薄型化が進んでおり、マザーガラスを所望の寸法に分断するスクライブ工程においても、種々の問題が発生している。例えば、ワーク（ガラス板）自体が大型化することによって、反りやうねりによるワークの凸凹が顕在化する。また、ワークが吸着されるステージを完全な平面に形成するのは困難であるから、ワークが薄型化することによって、ワークが吸着されるステージの凸凹がワークの凸凹に影響するという問題も発生する。   The recent FPD (Flat Panel Display) has been increased in screen size and thickness, and various problems have occurred in the scribe process for dividing the mother glass into desired dimensions. For example, when the workpiece (glass plate) itself is enlarged, the unevenness of the workpiece due to warping or waviness becomes obvious. In addition, since it is difficult to form a stage on which a workpiece is attracted on a completely flat surface, the thickness of the workpiece is reduced, so that the unevenness of the stage on which the workpiece is attracted affects the irregularity of the workpiece. .

もし、カッタがワークの凸凹に倣って受動的に上下するだけならば、カッタの上下動によって荷重変動が発生し、スクライブ線の深さの変動が発生する。これが原因で、ワークに局部的にダメージが発生することがある。ワークのダメージの発生を防止するためには、腫物に触わるようにワークの凸部でのカッタースピードを調整する必要があった。   If the cutter only passively moves up and down following the unevenness of the workpiece, load fluctuation occurs due to the vertical movement of the cutter, and fluctuation in the depth of the scribe line occurs. This can cause local damage to the workpiece. In order to prevent the occurrence of damage to the workpiece, it was necessary to adjust the cutter speed at the convex portion of the workpiece so as to touch the tumor.

この問題を解決するために、特許文献１には、板ガラスの加工中にカッタの押圧力をセンサで検出し、センサの検出信号に基づいて、押圧力が一定になるようにカッタを上下動させるスクライブ線の形成方法が記載されている。   In order to solve this problem, Patent Document 1 discloses that a pressing force of a cutter is detected by a sensor during processing of a plate glass, and the cutter is moved up and down so that the pressing force becomes constant based on a detection signal of the sensor. A method of forming scribe lines is described.

特許文献２には、スクライブ線を形成する以前に予定されるスクライブ線に沿ったワークの高さを測定し、測定したワークの高さをカッタの走行位置と関連付けて記憶し、スクライブ線を形成するとき、記憶値に基づいてカッタの切込み深さがスクライブ線の全長に渡って一定になるようにカッタを昇降させるスクライブ線の形成方法が記載されている。
特開平８−２２５３３３号公報 特開２００３−２６７７４２号公報 In Patent Document 2, the height of the workpiece along the scribe line planned before forming the scribe line is measured, and the measured workpiece height is stored in association with the travel position of the cutter to form the scribe line. A scribe line forming method is described in which the cutter is raised and lowered so that the cutting depth of the cutter is constant over the entire length of the scribe line based on the stored value.
JP-A-8-225333 JP 2003-267742 A

しかし、特許文献１に記載の発明にあっては、センサがカッタの押圧力を測定してから加圧手段が動作するまでに多少とも応答時間が必要になる。この応答時間が原因で、カッタをワークの凸凹に正確に追従させることができない。   However, in the invention described in Patent Document 1, some response time is required from when the sensor measures the pressing force of the cutter until the pressurizing means operates. Due to this response time, the cutter cannot accurately follow the unevenness of the workpiece.

また、特許文献２に記載の発明にあっては、スクライブ線を形成する以前にワークの高さを測定する工程が必要になるので、ワークにスクライブ線を形成するまでに時間がかかるという問題がある。   Moreover, in the invention described in Patent Document 2, since a step of measuring the height of the work is required before forming the scribe line, there is a problem that it takes time to form the scribe line on the work. is there.

そこで本発明は、カッタをワークの凸凹に正確に追従させることができるスクライブ装置及びスクライブ方法を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a scribing apparatus and a scribing method that can cause a cutter to accurately follow the unevenness of a workpiece.

ところで、ワークサイズが大型化すれば、スクライブヘッドを移動させるステージのストロークも長くする必要があり、ステージのストロークを案内するリニアガイドも長くする必要がある。長いストロークの全長に渡ってステージの真直性を確保するのは、非常に困難であり、時間、コストがかかるので、ステージの真直性も損なわれかねない。こうなると、スクライブヘッドが真直に移動することができなくなり、スクライブヘッドが形成するスクライブ線も湾曲してしまう。スクライブ線が湾曲すると、スクライブ方向に対して左右方向に力が発生し、局部的にスクライブ屑を引き起こす。   By the way, if the workpiece size is increased, it is necessary to lengthen the stroke of the stage for moving the scribe head, and it is also necessary to lengthen the linear guide for guiding the stroke of the stage. It is very difficult to secure the straightness of the stage over the entire length of a long stroke, and it takes time and cost, so the straightness of the stage may be impaired. In this case, the scribe head cannot move straight, and the scribe line formed by the scribe head is also curved. When the scribe line is curved, a force is generated in the left-right direction with respect to the scribe direction, and scribe debris is locally generated.

そこで本発明の他の目的は、高い真直性を持ったスクライブ線を形成することができるスクライブ装置及び方法を提供することにある。   Accordingly, another object of the present invention is to provide a scribing apparatus and method capable of forming a scribe line having high straightness.

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ワークに当接するカッタと、前記カッタを前記ワークの表面に沿って相対的に移動させる相対移動部と、前記カッタが前記ワークに切り込む深さを調節する切込み深さ調節部と、前記カッタが前記ワークにスクライブ線を形成する最中に、前記カッタの進行方向の前方の前記ワークの測定点の高さを測定する高さ測定部と、前記カッタが前記ワークの前記測定点を通過するとき、前記高さ測定部が測定した前記ワークの前記測定点の高さに基づいて、前記切込み深さ調節部を制御する制御部と、を備えるスクライブ装置である。   In order to solve the above-described problem, the invention according to claim 1 is directed to a cutter that abuts against a workpiece, a relative movement unit that relatively moves the cutter along a surface of the workpiece, and the cutter is attached to the workpiece. A cutting depth adjusting unit for adjusting a cutting depth, and height measurement for measuring the height of the measurement point of the workpiece in front of the cutter in the traveling direction while the cutter forms a scribe line on the workpiece. And a control unit that controls the cutting depth adjusting unit based on the height of the measurement point of the workpiece measured by the height measurement unit when the cutter passes the measurement point of the workpiece. Is a scribing device.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のスクライブ装置において、前記スクライブ装置はさらに、前記カッタから前記ワークに付与される荷重に関連する指標を測定する荷重測定部と、前記荷重測定部が測定した測定値を表示する表示部と、を備えることを特徴とする。   The invention according to claim 2 is the scribing device according to claim 1, wherein the scribing device further measures a load measurement unit that measures an index related to a load applied to the workpiece from the cutter, and the load measurement. And a display unit that displays the measured values measured by the unit.

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のスクライブ装置において、前記切込み深さ調節部は、前記ワークの表面と直交するＺ軸方向に昇降するヘッドベースと、前記ヘッドベースに前記Ｚ軸方向にスライド可能に支持され、前記カッタが設けられるスクライブヘッドと、前記ヘッドベースに取り付けられ、前記スクライブヘッドを前記ワークに押圧する荷重付加機構と、を有し、前記荷重測定部は、前記荷重付加機構と前記スクライブヘッドとの間に設けられて、前記荷重付加機構から前記スクライブヘッドに付与される荷重を測定することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the scribing device according to the second aspect, the incision depth adjusting portion includes a head base that moves up and down in a Z-axis direction perpendicular to the surface of the workpiece, and the Z on the head base. A scribing head that is slidably supported in the axial direction and provided with the cutter, and a load applying mechanism that is attached to the head base and presses the scribing head against the workpiece. A load is provided between the load application mechanism and the scribe head, and the load applied to the scribe head from the load application mechanism is measured.

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のスクライブ装置において、前記切込み深さ調節部はさらに、前記ヘッドベースと前記スクライブヘッドとの間に架け渡され、前記スクライブヘッドの自重を支持する弾性部材を有することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the scribing device according to the third aspect, the cut depth adjusting portion is further spanned between the head base and the scribe head, and supports the weight of the scribe head. It is characterized by having an elastic member.

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載のスクライブ装置において、前記相対移動部は、前記カッタを前記ワークに対して前記ワークの表面内のＸ軸方向に相対的に移動させるためのＸ軸ステージを前記Ｘ軸方向に移動させるＸ軸移動機構と、前記Ｘ軸ステージを前記ワークの表面内のＹ軸方向に相対的に微動させるＹ軸補正機構と、を有し、前記制御部は、前記ワークに前記Ｘ軸方向にスクライブ線を形成するとき、あらかじめ測定された、前記Ｘ軸ステージを前記Ｘ軸方向に移動させたときの前記Ｘ軸ステージのＹ軸変位量に基づいて、スクライブ線が真直になるように前記Ｘ軸移動機構及び前記Ｙ軸補正機構を制御することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the scribing apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the relative movement unit is configured to make the cutter relative to the work in the X-axis direction within the surface of the work. An X-axis moving mechanism for moving the X-axis stage in the X-axis direction, and a Y-axis correction mechanism for finely moving the X-axis stage in the Y-axis direction within the surface of the workpiece. The control unit is configured to measure the Y-axis displacement of the X-axis stage when the X-axis stage is moved in the X-axis direction, which is measured in advance when forming a scribe line in the X-axis direction on the workpiece. The X-axis movement mechanism and the Y-axis correction mechanism are controlled based on the amount so that the scribe line is straight.

請求項６に記載の発明は、ワークに当接するカッタと、前記カッタを前記ワークに対して前記ワークの表面内のＸ軸方向に相対的に移動させるためのＸ軸ステージを前記Ｘ軸方向に移動させるＸ軸移動機構と、前記Ｘ軸ステージを前記ワークの表面内のＹ軸方向に相対的に微動させるＹ軸補正機構と、前記ワークに前記Ｘ軸方向にスクライブ線を形成するとき、あらかじめ測定された、前記Ｘ軸ステージを前記Ｘ軸方向に移動させたときの前記Ｘ軸ステージのＹ軸変位量に基づいて、スクライブ線が真直になるように前記Ｘ軸移動機構及び前記Ｙ軸補正機構を制御する制御部と、を備えるスクライブ装置である。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a cutter in contact with a workpiece, and an X-axis stage for moving the cutter relative to the workpiece in the X-axis direction within the surface of the workpiece in the X-axis direction. An X-axis movement mechanism that moves, a Y-axis correction mechanism that finely moves the X-axis stage in the Y-axis direction within the surface of the workpiece, and a scribe line formed in the X-axis direction on the workpiece in advance. Based on the measured Y-axis displacement amount of the X-axis stage when the X-axis stage is moved in the X-axis direction, the X-axis moving mechanism and the Y-axis correction are performed so that the scribe line becomes straight. And a controller that controls the mechanism.

請求項７に記載の発明は、カッタをワークの表面に沿って相対的に移動させることによって、前記ワークの表面にスクライブ線を形成するスクライブ方法において、前記カッタが前記ワークにスクライブ線を形成する最中に、前記カッタの進行方向の前方の前記ワークの測定点の高さを測定する工程と、前記カッタが前記ワークの前記測定点を通過するとき、前記ワークの前記測定点の高さに基づいて、前記カッタが前記ワークを切り込む深さを調節する工程と、を備えるスクライブ方法である。   According to a seventh aspect of the present invention, in the scribing method of forming a scribe line on the surface of the workpiece by relatively moving the cutter along the surface of the workpiece, the cutter forms a scribe line on the workpiece. During the process, the step of measuring the height of the measurement point of the workpiece ahead of the moving direction of the cutter, and the height of the measurement point of the workpiece when the cutter passes the measurement point of the workpiece. And a step of adjusting a depth at which the cutter cuts the workpiece based on the scribing method.

請求項８に記載の発明は、カッタをワークの表面に沿って相対的に移動させることによって、ワークの表面にスクライブ線を形成するスクライブ方法において、カッタをワークに対して前記ワークの表面内のＸ軸方向に相対的に移動させるためのＸ軸ステージを前記Ｘ軸方向に移動させ、前記ワークの表面内のＹ軸方向における前記Ｘ軸ステージのＹ軸変位量をあらかじめ測定する工程と、前記ワークに前記Ｘ軸方向にスクライブ線を形成するとき、測定された前記Ｘ軸ステージの前記Ｙ軸変位量に基づいて、スクライブ線が真直になるように前記Ｘ軸ステージのＹ軸方向における位置を補正する工程と、を備えるスクライブ方法である。   The invention according to claim 8 is a scribing method in which a scribe line is formed on the surface of the work by moving the cutter relatively along the surface of the work. A step of moving an X-axis stage for relative movement in the X-axis direction in the X-axis direction and measuring in advance a Y-axis displacement amount of the X-axis stage in the Y-axis direction in the surface of the workpiece; When forming a scribe line in the X-axis direction on the workpiece, based on the measured Y-axis displacement amount of the X-axis stage, the position of the X-axis stage in the Y-axis direction is adjusted so that the scribe line is straight. And a correcting step.

請求項１に記載の発明によれば、ワークの平面度が不均一でもカッタがワークの凸凹に能動的に追従する。このため、カッタが過剰にワークに押し付けられることを避け、カッタがワークの凸凹を通過する際に発生しがちな微細なスクライブ屑の発生を抑えることができる。また、高さ測定部はカッタの前方に配置され、その測定値はカッタが測定点を通過するときに反映される（測定値が直ちに反映される訳ではない）ので、カッタをワークの凸凹に正確に追従させることができる。   According to the first aspect of the present invention, the cutter actively follows the unevenness of the workpiece even if the flatness of the workpiece is not uniform. For this reason, it is possible to prevent the cutter from being excessively pressed against the workpiece, and to suppress the generation of fine scribe dust that tends to occur when the cutter passes through the unevenness of the workpiece. In addition, the height measurement unit is placed in front of the cutter, and the measured value is reflected when the cutter passes the measurement point (the measured value is not reflected immediately), so the cutter is made uneven on the workpiece. It can be made to follow accurately.

請求項２に記載の発明によれば、スクライブ線を形成する最中にカッタからワークに付与される荷重をモニタリングできるので、高さ制御の効果を確認したり、最適な設定を実現することが可能になる。   According to the invention described in claim 2, since the load applied to the workpiece from the cutter can be monitored during the formation of the scribe line, the effect of the height control can be confirmed or the optimum setting can be realized. It becomes possible.

請求項３に記載の発明によれば、荷重付加機構によってカッタからワークに一定の荷重を付与させながら、カッタの切込み深さを調節することができる。   According to the third aspect of the present invention, the cutting depth of the cutter can be adjusted while applying a constant load from the cutter to the workpiece by the load applying mechanism.

ワークがカッタから受ける実際の荷重は、荷重付加機構による負荷とスクライブヘッドの自重との和になる。請求項４に記載の発明によれば、弾性部材によってスクライブヘッドの自重の影響を小さくすることができるので、薄型化したワークに適するようにカッタからワークに付加される荷重を小さくすることができる。   The actual load that the workpiece receives from the cutter is the sum of the load applied by the load adding mechanism and the weight of the scribe head. According to the invention described in claim 4, since the influence of the weight of the scribe head can be reduced by the elastic member, the load applied to the workpiece from the cutter can be reduced so as to be suitable for a thin workpiece. .

請求項５に記載の発明によれば、ワークの平面内においてスクライブ方向（Ｘ軸方向）に直交するＹ軸方向にカッタを微動させるＹ軸補正機構を設けることにより、高い真直性を持ったスクライブ線を形成することが可能になる。   According to the invention described in claim 5, by providing the Y-axis correction mechanism for finely moving the cutter in the Y-axis direction orthogonal to the scribe direction (X-axis direction) in the plane of the workpiece, the scribe with high straightness is provided. A line can be formed.

請求項６に記載の発明によれば、ワークの平面内においてスクライブ方向（Ｘ軸方向）に直交するＹ軸方向にカッタを微動させるＹ軸補正機構を設けることにより、高い真直性を持ったスクライブ線を形成することが可能になる。   According to the invention described in claim 6, by providing the Y-axis correction mechanism for finely moving the cutter in the Y-axis direction orthogonal to the scribe direction (X-axis direction) in the plane of the workpiece, the scribe with high straightness is provided. A line can be formed.

請求項７に記載の発明によれば、ワークの平面度が不均一でもカッタがワークの凸凹に能動的に追従する。このため、カッタが過剰にワークに押し付けられることを避け、カッタがワークの凸凹を通過する際に発生しがちな微細なスクライブ屑の発生を抑えることができる。また、カッタの進行方向の前方のワークの測定点の高さが測定され、その測定値はカッタが測定点を通過するときに反映される（測定値が直ちに反映される訳ではない）ので、カッタをワークの凸凹に正確に追従させることができる。   According to the invention described in claim 7, even if the flatness of the workpiece is not uniform, the cutter actively follows the unevenness of the workpiece. For this reason, it is possible to prevent the cutter from being excessively pressed against the workpiece, and to suppress the generation of fine scribe dust that tends to occur when the cutter passes through the unevenness of the workpiece. In addition, the height of the measurement point of the workpiece in the forward direction of the cutter is measured, and the measured value is reflected when the cutter passes the measurement point (the measured value is not reflected immediately) The cutter can accurately follow the unevenness of the workpiece.

請求項８に記載の発明によれば、ワークの平面内においてスクライブ方向（Ｘ軸方向）に直交するＹ軸方向にカッタを微動させるＹ軸補正工程を設けることにより、高い真直性を持ったスクライブ線を形成することが可能になる。   According to the invention described in claim 8, a scribe having high straightness is provided by providing a Y-axis correction step for finely moving the cutter in the Y-axis direction orthogonal to the scribe direction (X-axis direction) in the plane of the workpiece. A line can be formed.

本発明の一実施形態のスクライブ装置の概念的な斜視図The conceptual perspective view of the scribing apparatus of one Embodiment of this invention. Ｘ軸方向からみたスクライブ装置の各軸の構成図Configuration diagram of each axis of the scribing device as seen from the X-axis direction Ｙ軸方向からみたスクライブ装置の正面図Front view of scribing device viewed from the Y-axis direction ワークの表面に形成されたスクライブ線を示す平面図Plan view showing scribe lines formed on the surface of the workpiece Ｚ軸の他の例を示す図Diagram showing another example of Z-axis 保護シートが張られたガラス基板を示す断面図Sectional drawing showing a glass substrate with a protective sheet

符号の説明Explanation of symbols

１…テーブル
２…Ｘ軸ステージ
６…カッタ
８…スクライブヘッド
１１…ヘッドベース
１８…高さ測定部
２０…Ｘ軸移動機構（相対移動部）
３１…Ｚ軸（切込み深さ調節部）
３２…Ｙ軸補正機構（相対移動部）
４７…荷重付加機構
４８…コイルばね（弾性部材）
５０…ロードセル（荷重測定部）
５１…表示部
Ｗ…ワークDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Table 2 ... X-axis stage 6 ... Cutter 8 ... Scribe head 11 ... Head base 18 ... Height measuring part 20 ... X-axis moving mechanism (relative moving part)
31 ... Z-axis (cut depth adjustment part)
32 ... Y-axis correction mechanism (relative movement part)
47 ... Load applying mechanism 48 ... Coil spring (elastic member)
50 ... Load cell (load measuring part)
51 ... Display W ... Workpiece

以下添付図面に基づいて、本発明の一実施形態におけるスクライブ装置を説明する。図１はスクライブ装置の概念的な斜視図を示す。スクライブ装置は、ワークＷの表面に沿ってカッタ６をスクライブ方向であるＸ軸方向に相対的に移動させて、ワークＷの表面にＸ軸方向にスクライブ線Ｓを形成する。ワークＷはスクライブ装置のテーブル１上に載置される。テーブル１にはワークＷを真空吸着する複数の吸着孔が開けられる。スクライブ装置のベース１０（図２参照）上には、ヘッド移動方向（Ｘ軸方向）に伸びるコラム５が設けられる。コラム５には、スクライブヘッド８をＸ軸方向に移動させるＸ軸移動機構２０が設けられる。スクライブヘッド８の下端にはワークＷに当接するカッタ６が設けられる。Ｘ軸移動機構２０がカッタ６をＸ軸方向へ移動させることによってワークＷにスクライブ線Ｓが形成される。   A scribing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a conceptual perspective view of a scribing device. The scribing device moves the cutter 6 along the surface of the workpiece W in the X-axis direction, which is the scribe direction, to form a scribe line S in the X-axis direction on the surface of the workpiece W. The workpiece W is placed on the table 1 of the scribe device. The table 1 is provided with a plurality of suction holes for vacuum-sucking the workpiece W. A column 5 extending in the head movement direction (X-axis direction) is provided on the base 10 (see FIG. 2) of the scribing device. The column 5 is provided with an X-axis moving mechanism 20 that moves the scribe head 8 in the X-axis direction. At the lower end of the scribe head 8, a cutter 6 that abuts against the workpiece W is provided. The X-axis moving mechanism 20 moves the cutter 6 in the X-axis direction, whereby a scribe line S is formed on the workpiece W.

図１に示されるように、スクライブ装置には、ワークＷの凸凹に正確に追従するためにスクライブ方向（Ｘ軸方向）に対して上下方向（Ｚ軸方向）のＺ軸３１が設けられる。このＺ軸３１は、カッタ６がワークＷに切り込む深さを調節する切込み深さ調節部として機能し、スクライブ線の全長に渡ってカッタ６の切込み深さが一定になるようにカッタ６の切込み深さを調節する。   As shown in FIG. 1, the scribe device is provided with a Z-axis 31 in the vertical direction (Z-axis direction) with respect to the scribe direction (X-axis direction) in order to accurately follow the unevenness of the workpiece W. The Z-axis 31 functions as a cutting depth adjusting unit that adjusts the depth at which the cutter 6 cuts into the workpiece W, and cuts the cutter 6 so that the cutting depth of the cutter 6 is constant over the entire length of the scribe line. Adjust the depth.

また、スクライブ装置には、ワークＷの表面に真直なスクライブ線を形成するためにスクライブ方向（Ｘ軸方向）に対して左右方向（Ｙ軸方向）のＹ軸３２が設けられる。このＹ軸３２は、カッタ６をワークＷに対してＹ軸方向に相対的に微動させるＹ軸補正機構として機能し、Ｘ軸移動機構２０がカッタ６をＸ軸方向へ移動させるとき、ワークＷにＸ軸方向の真直なスクライブ線Ｓを形成できるようにワークＷをＹ軸方向に微動させる。   Further, the scribe device is provided with a Y axis 32 in the left and right direction (Y axis direction) with respect to the scribe direction (X axis direction) in order to form a straight scribe line on the surface of the workpiece W. The Y-axis 32 functions as a Y-axis correction mechanism that slightly moves the cutter 6 relative to the workpiece W in the Y-axis direction. When the X-axis moving mechanism 20 moves the cutter 6 in the X-axis direction, the workpiece W Then, the workpiece W is slightly moved in the Y-axis direction so that the straight scribe line S in the X-axis direction can be formed.

図２はＸ軸方向からみたスクライブ装置の各軸の構成図を示す。スクライブ装置のベース１０上には、テーブル１をＹ軸方向に移動させるＹ軸３２が設けられる。Ｙ軸３２は、Ｙ軸テーブル４１がＹ軸方向に直線運動するのを案内するリニアガイド４２と、Ｙ軸テーブル４１をＹ軸方向に駆動させるボールねじ、リニアモータ等の駆動手段４３とから構成される。Ｙ軸３２は、ワークＷにＸ軸方向に伸びる複数本の平行なスクライブ線を形成できるように、ワークＷが載置されるテーブル１をＹ軸方向に所定ピッチずつ移動させる。Ｙ軸３２上には、カッタ６に対してワークＷを位置決めするためのθ軸２５が設けられる。θ軸２５はテーブル１を水平面内で旋回させる。   FIG. 2 shows a configuration diagram of each axis of the scribing device as viewed from the X-axis direction. On the base 10 of the scribing device, a Y axis 32 for moving the table 1 in the Y axis direction is provided. The Y-axis 32 includes a linear guide 42 that guides the Y-axis table 41 moving linearly in the Y-axis direction, and driving means 43 such as a ball screw and a linear motor that drive the Y-axis table 41 in the Y-axis direction. Is done. The Y-axis 32 moves the table 1 on which the workpiece W is placed by a predetermined pitch in the Y-axis direction so that a plurality of parallel scribe lines extending in the X-axis direction can be formed on the workpiece W. On the Y axis 32, a θ axis 25 for positioning the workpiece W with respect to the cutter 6 is provided. The θ axis 25 turns the table 1 in a horizontal plane.

コラム５には、カッタ６をＸ軸方向に移動させるＸ軸移動機構２０が設けられる。Ｘ軸移動機構２０は、ワークＷの表面内のＸ軸方向にＸ軸ステージ２を移動させる。Ｘ軸移動機構２０は、Ｘ軸ステージ２がＸ軸方向に直線運動するのを案内するリニアガイド３と、Ｘ軸ステージ２をＸ軸方向に駆動させるボールねじ、リニアモータ等の駆動手段４４とから構成される。このＸ軸ステージ２には、カッタ６の切込み深さを調節するＺ軸３１が取り付けられる。   The column 5 is provided with an X-axis moving mechanism 20 that moves the cutter 6 in the X-axis direction. The X-axis moving mechanism 20 moves the X-axis stage 2 in the X-axis direction within the surface of the workpiece W. The X-axis moving mechanism 20 includes a linear guide 3 that guides the X-axis stage 2 moving linearly in the X-axis direction, and a driving unit 44 such as a ball screw or a linear motor that drives the X-axis stage 2 in the X-axis direction. Consists of A Z-axis 31 for adjusting the cutting depth of the cutter 6 is attached to the X-axis stage 2.

図３は、Ｙ軸方向からみたＺ軸３１の正面図を示す。Ｘ軸ステージ２の垂直面内の取り付け面２ａには、ワークＷの表面と直交するＺ軸方向に昇降可能にヘッドベース１１が取り付けられる。ヘッドベース１１とＸ軸ステージ２との間には、ヘッドベース１１がＺ軸方向にスライドするのを案内するリニアガイド１４が設けられる。リニアガイド１４は、細長く伸びる軌道レール１５と、軌道レール１５に沿ってスライド可能な移動ブロックと、で構成される。リニアガイド１４の軌道レール１５がステージ２に取り付けられ、リニアガイド１４のブロックがヘッドベース１１の背面に取り付けられる。   FIG. 3 shows a front view of the Z-axis 31 as seen from the Y-axis direction. A head base 11 is attached to an attachment surface 2 a in the vertical plane of the X-axis stage 2 so as to be movable up and down in the Z-axis direction orthogonal to the surface of the workpiece W. A linear guide 14 is provided between the head base 11 and the X-axis stage 2 to guide the head base 11 to slide in the Z-axis direction. The linear guide 14 includes an elongated track rail 15 and a moving block that can slide along the track rail 15. The track rail 15 of the linear guide 14 is attached to the stage 2, and the block of the linear guide 14 is attached to the back surface of the head base 11.

ヘッドベース１１は、ボールねじ機構等の駆動手段によってＺ軸方向に昇降される。ボールねじ機構は、ヘッドベース１１に固定されるボールねじナット１２と、Ｘ軸ステージ２に回転可能に支持されるねじ軸１６と、ねじ軸１６を回転駆動させるモータ１３と、から構成される。モータ１３にはサーボモータやパルスモータを用いることができる。モータ１３がねじ軸１６を回転駆動すると、ボールねじ機構によってヘッドベース１１がＺ軸方向に昇降する。ボールねじ機構はワークＷの切込み深さを調節するために用いられるので、ボールねじ機構がヘッドベース１１を上下させるストロークは小さい。このため、ボールねじ機構の替わりに、圧電素子、磁歪素子、コイルと磁石を組み合わせたリニアモータを用いてもよい。   The head base 11 is moved up and down in the Z-axis direction by driving means such as a ball screw mechanism. The ball screw mechanism includes a ball screw nut 12 that is fixed to the head base 11, a screw shaft 16 that is rotatably supported by the X-axis stage 2, and a motor 13 that rotationally drives the screw shaft 16. The motor 13 can be a servo motor or a pulse motor. When the motor 13 rotationally drives the screw shaft 16, the head base 11 moves up and down in the Z-axis direction by a ball screw mechanism. Since the ball screw mechanism is used to adjust the depth of cut of the workpiece W, the stroke by which the ball screw mechanism moves the head base 11 up and down is small. For this reason, a linear motor combining a piezoelectric element, a magnetostrictive element, and a coil and a magnet may be used instead of the ball screw mechanism.

ヘッドベース１１にはスクライブヘッド８が取り付けられる。この図３に示されるスクライブヘッド８においては、スクライブヘッド８に荷重付加機構である荷重付加シリンダ７が組み込まれる。荷重付加シリンダ７は、カッタ６をワークＷに押圧し、カッタ６からワークＷに荷重を付加する。荷重付加シリンダ７のロッドの先には、カッタ６をＺ軸方向に振動させる振動子９が固定される。カッタ６には、算盤玉状の回転可能なカッターホイールを用いてもよいし、ダイヤモンドが埋め込まれるポイントダイヤを用いてもよい。   A scribe head 8 is attached to the head base 11. In the scribe head 8 shown in FIG. 3, a load applying cylinder 7 as a load applying mechanism is incorporated in the scribe head 8. The load applying cylinder 7 presses the cutter 6 against the workpiece W and applies a load from the cutter 6 to the workpiece W. A vibrator 9 that vibrates the cutter 6 in the Z-axis direction is fixed to the tip of the rod of the load applying cylinder 7. The cutter 6 may be a rotator-shaped rotatable cutter wheel or a point diamond in which diamond is embedded.

これらのカッタ６を有するスクライブヘッド８、Ｚ軸方向に昇降可能なヘッドベース１１、ヘッドベース１１をＺ軸方向に昇降させるボールねじ機構が切込み深さ調節部を構成する。   A scribing head 8 having these cutters 6, a head base 11 that can be raised and lowered in the Z-axis direction, and a ball screw mechanism that raises and lowers the head base 11 in the Z-axis direction constitute a cutting depth adjusting unit.

Ｘ軸ステージ２には、ワークＷの高さを測定する高さ測定部１８が取り付けられる。高さ測定部１８は、スクライブヘッド８の進行方向の前方に配置され、カッタ６がワークＷにスクライブ線を形成する最中に、カッタ６の進行方向の前方のワークＷの測定点Ｗ１の高さを測定する。高さ測定部１８は、レーザー変位計や、超音波変位計からなる。   A height measuring unit 18 that measures the height of the workpiece W is attached to the X-axis stage 2. The height measuring unit 18 is arranged in front of the scribe head 8 in the traveling direction, and the height of the measurement point W1 of the workpiece W in front of the cutter 6 in the traveling direction of the cutter 6 while the cutter 6 forms a scribe line on the workpiece W. Measure the thickness. The height measuring unit 18 includes a laser displacement meter and an ultrasonic displacement meter.

ボールねじ機構のモータ１３は制御部によって制御される。制御部は、カッタ６がワークＷの測定点Ｗ１を通過するとき、高さ測定部１８が測定したワークＷの測定点Ｗ１の高さに基づいて、ワークＷの切込み深さが一定になるように（言い換えれば、ヘッドベース１１からワークＷの表面までの距離が一定になるように）、カッタ６を上下動させる。   The motor 13 of the ball screw mechanism is controlled by the control unit. When the cutter 6 passes the measurement point W1 of the workpiece W, the control unit makes the cutting depth of the workpiece W constant based on the height of the measurement point W1 of the workpiece W measured by the height measurement unit 18. In other words (in other words, the distance from the head base 11 to the surface of the workpiece W is constant), the cutter 6 is moved up and down.

ここで、高さ測定部１８がカッタ６と同じＸ軸方向位置に配置され、カッタ６の位置のワークＷの高さを測定したのでは、いくら制御部を高速応答させても、カッタ６が上下動するまでに多少の時間が必要になってしまい、カッタ６をワークＷの凸凹に正確に追従させることができない。このため、高さ測定部１８はカッタ６の上下動に時間的な遅れが生じないようにカッタ６の進行方向の前方の測定点Ｗ１の高さを測定する。そして、制御部はカッタ６が前方のワークＷの測定点Ｗ１に到達するまでの時間及び制御部の応答時間を加味した上で、カッタ６がワークＷの測定点Ｗ１を通過するとき、高さ測定部１８が測定した測定点Ｗ１の高さに基づいてカッタ６の切込み深さが一定になるようにカッタ６を上下動させる。カッタ６が前方のワークＷの測定点Ｗ１に到達するまでの時間は、カッタ６から高さ測定部の測定点Ｗ１までのＸ軸方向距離とカッタ６の移動速度とから算出される。   Here, when the height measuring unit 18 is arranged at the same position in the X-axis direction as the cutter 6 and the height of the workpiece W at the position of the cutter 6 is measured, the cutter 6 is not affected no matter how fast the control unit is made to respond. Some time is required to move up and down, and the cutter 6 cannot accurately follow the unevenness of the workpiece W. For this reason, the height measuring unit 18 measures the height of the measurement point W1 in the forward direction of the cutter 6 so that there is no time delay in the vertical movement of the cutter 6. Then, the control unit takes into account the time until the cutter 6 reaches the measurement point W1 of the front workpiece W and the response time of the control unit, and then the height when the cutter 6 passes the measurement point W1 of the workpiece W. Based on the height of the measurement point W1 measured by the measurement unit 18, the cutter 6 is moved up and down so that the cutting depth of the cutter 6 is constant. The time until the cutter 6 reaches the measurement point W1 of the front workpiece W is calculated from the distance in the X-axis direction from the cutter 6 to the measurement point W1 of the height measurement unit and the moving speed of the cutter 6.

荷重付加シリンダ７だけではワークＷの凸凹にカッタ６が受動的にしか追従することができないが、本実施形態のようにカッタ６を上下動させることで、ワークＷの凸凹にカッタ６を能動的に追従させることができる。ワークＷの平面度が不均一でもワークＷに付与する荷重を一定にすることができるので、カッタ６が過剰にワークＷに押し付けられることを避け、カッタ６がワークＷの凸凹を通過する際に発生しがちな微細なスクライブ屑の発生を抑えることができる。   Although the cutter 6 can only follow the unevenness of the workpiece W passively by the load-adding cylinder 7 alone, the cutter 6 can be actively moved to the unevenness of the workpiece W by moving the cutter 6 up and down as in this embodiment. Can be followed. Even if the flatness of the workpiece W is not uniform, the load applied to the workpiece W can be made constant. Therefore, the cutter 6 is prevented from being excessively pressed against the workpiece W, and when the cutter 6 passes through the unevenness of the workpiece W. Generation of fine scribe scraps that tend to occur can be suppressed.

ところで、Ｘ軸ステージ２のＸ方向の真直精度は、リニアガイド３のコラム５への取り付け方法、及び温度などの動作環境によって左右される。図４は、スクライブ線が形成されたワークＷの平面図を示す。Ｘ軸ステージ２の真直精度が良好でないと、スクライブ線Ｓが湾曲し、理想とする真直なスクライブ線（図中二点鎖線で示す）に対してＹ方向（図中左右方向）に位置ずれを起こす。スクライブ線Ｓが湾曲すると、カッタ６からワークＷに左右方向に力が発生し、局部的にダメージが発生する。これを防止するために、本実施形態ではカッタ６の位置をＹ軸方向に補正するＹ軸補正機構３２（Ｙ軸３２，図１及び図２参照）を設けている。Ｙ軸補正機構３２のストロークは小さいので、ボールねじ機構での微動動作を、圧電素子や磁歪素子を替わりに用いて行うこともできる。   By the way, the straightness accuracy of the X-axis stage 2 in the X direction depends on the method of attaching the linear guide 3 to the column 5 and the operating environment such as temperature. FIG. 4 shows a plan view of the workpiece W on which scribe lines are formed. If the straightness accuracy of the X-axis stage 2 is not good, the scribe line S is curved, and the position is shifted in the Y direction (left and right direction in the figure) with respect to the ideal straight scribe line (indicated by a two-dot chain line in the figure). Wake up. When the scribe line S is curved, a force is generated in the left-right direction from the cutter 6 to the workpiece W, and damage is locally generated. In order to prevent this, in this embodiment, a Y-axis correction mechanism 32 (Y-axis 32, see FIGS. 1 and 2) for correcting the position of the cutter 6 in the Y-axis direction is provided. Since the stroke of the Y-axis correction mechanism 32 is small, the fine movement operation by the ball screw mechanism can be performed using a piezoelectric element or a magnetostrictive element instead.

Ｘ軸ステージ２をＸ軸方向に移動させると、Ｘ軸ステージ２は微小ながらＹ軸方向にも変位する。この変位量をＹ軸方向に補正しながらＸ軸ステージ２をＸ軸方向に移動させることにより真直性の高いスクライブ線を形成する。具体的には、まず、Ｘ軸ステージ２をＸ軸方向に移動させたときのＸ軸ステージ２の真直性、すなわちＸ軸ステージ２のＹ軸方向の変位量をレーザー測長器等により測定する。例えば、Ｘ軸ステージ２をＸ軸方向に移動させ、Ｘ軸ステージ２のＹ軸方向の変位量を連続的に測定するか、又はＸ軸ステージ２をＸ軸方向に所定ピッチ毎に移動させ、Ｘ軸ステージ２を移動させる毎にＸ軸ステージ２のＹ軸方向の変位量を測定する。測定されたＸ軸ステージ２のＹ軸方向の変位量は、Ｘ軸ステージ２の移動量に関連付けて制御部に記憶される。そして、制御部は、ワークＷにＸ軸方向にスクライブ線を形成するとき、この記憶値に基づいてスクライブ線が真直になるように、Ｘ軸移動機構２０及びＹ軸補正機構を制御する。すなわち、制御部は、Ｘ軸移動機構２０によってＸ軸ステージ２をＸ軸方向に移動させる間、Ｘ軸ステージ２のＹ軸方向への変位量がゼロになるように、Ｙ軸補正機構を微動させる。Ｘ軸ステージ２をＸ軸方向へ所定のピッチ毎に移動させてＹ軸変位量を測定する場合、Ｘ軸ステージ２のＸ軸方向への移動量及びＸ軸ステージ２のＹ軸方向への変位量を直線補間する。   When the X-axis stage 2 is moved in the X-axis direction, the X-axis stage 2 is displaced in the Y-axis direction even though it is minute. A scribe line with high straightness is formed by moving the X-axis stage 2 in the X-axis direction while correcting this displacement amount in the Y-axis direction. Specifically, first, the straightness of the X-axis stage 2 when the X-axis stage 2 is moved in the X-axis direction, that is, the amount of displacement of the X-axis stage 2 in the Y-axis direction is measured by a laser length measuring device or the like. . For example, the X-axis stage 2 is moved in the X-axis direction, and the amount of displacement of the X-axis stage 2 in the Y-axis direction is continuously measured, or the X-axis stage 2 is moved in the X-axis direction at a predetermined pitch, Each time the X-axis stage 2 is moved, the amount of displacement in the Y-axis direction of the X-axis stage 2 is measured. The measured displacement amount of the X-axis stage 2 in the Y-axis direction is stored in the control unit in association with the movement amount of the X-axis stage 2. Then, when the scribe line is formed on the workpiece W in the X-axis direction, the control unit controls the X-axis moving mechanism 20 and the Y-axis correction mechanism so that the scribe line becomes straight based on the stored value. That is, the control unit finely moves the Y-axis correction mechanism so that the amount of displacement of the X-axis stage 2 in the Y-axis direction becomes zero while the X-axis movement mechanism 20 moves the X-axis stage 2 in the X-axis direction. Let When measuring the Y-axis displacement amount by moving the X-axis stage 2 in the X-axis direction at a predetermined pitch, the movement amount of the X-axis stage 2 in the X-axis direction and the displacement of the X-axis stage 2 in the Y-axis direction are measured. Linear interpolation of quantity.

なお、ワークＷの表面にスクライブ線Ｓを形成した後、スクライブ線ＳのＹ軸方向への変位量を測定してもよい。ただし、椅子のキャスタのような首振り式のカッタを用いた場合、カッタが首を振ることでスクライブ線Ｓが真直に近づいている可能性があることに留意する必要がある。   In addition, after forming the scribe line S on the surface of the workpiece W, the amount of displacement of the scribe line S in the Y-axis direction may be measured. However, when a swinging cutter such as a chair caster is used, it should be noted that the scribe line S may be approaching straight due to the cutter swinging its head.

図５は、切込み深さ調節部であるＺ軸３１の他の例を示す。図中（ａ）はＸ軸方向からみたＺ軸３１の側面図を示し、（ｂ）はＹ軸方向からみたＺ軸３１の正面図を示す。この例のＺ軸３１もワークＷの表面と直交するＺ軸方向に昇降するヘッドベース１１を有する。ヘッドベース１１には、スクライブヘッド８がヘッドベース１１に対してＺ軸方向にスライド可能に支持される。ヘッドベース１１とスクライブヘッド８との間には、スクライブヘッド８がＺ軸方向にスライドするのを案内するリニアガイド４６が設けられる。スクライブヘッド８の下端にはワークＷの表面を転がり運動できるようにホイール状のカッタ６が回転可能に設けられる。スクライブヘッド８内には、カッタ６をＺ軸方向に振動させる振動子９が収容される。   FIG. 5 shows another example of the Z-axis 31 that is a cutting depth adjusting unit. In the figure, (a) shows a side view of the Z-axis 31 viewed from the X-axis direction, and (b) shows a front view of the Z-axis 31 viewed from the Y-axis direction. The Z-axis 31 in this example also has a head base 11 that moves up and down in the Z-axis direction orthogonal to the surface of the workpiece W. A scribing head 8 is supported on the head base 11 so as to be slidable in the Z-axis direction with respect to the head base 11. A linear guide 46 is provided between the head base 11 and the scribe head 8 to guide the scribe head 8 to slide in the Z-axis direction. A wheel-shaped cutter 6 is rotatably provided at the lower end of the scribe head 8 so that the surface of the workpiece W can be rolled. In the scribe head 8, a vibrator 9 that vibrates the cutter 6 in the Z-axis direction is accommodated.

ヘッドベース１１には、スクライブヘッド８をワークＷに押圧する荷重付加機構４７が取り付けられる。荷重付加機構４７は、エアシリンダ又はサーボモータからなる。エアシリンダに供給される空気圧力やサーボモータのトルクを制御することでスクライブヘッド８に付与される荷重を調節することができる。ヘッドベース１１とスクライブヘッド８との間には、弾性部材としてコイルばね４８が掛け渡される。コイルばね４８は、スクライブヘッド８の自重を支持し、スクライブヘッド８の自重がワークＷにかかるのを防止する。   A load applying mechanism 47 that presses the scribe head 8 against the workpiece W is attached to the head base 11. The load adding mechanism 47 is composed of an air cylinder or a servo motor. The load applied to the scribe head 8 can be adjusted by controlling the air pressure supplied to the air cylinder and the torque of the servo motor. A coil spring 48 is stretched between the head base 11 and the scribe head 8 as an elastic member. The coil spring 48 supports the weight of the scribe head 8 and prevents the weight of the scribe head 8 from being applied to the workpiece W.

荷重付加機構４７とスクライブヘッド８との間には、荷重測定部として例えばロードセル５０が設けられる。このロードセル５０は、荷重付加機構４７からスクライブヘッド８に付与される荷重を測定する。ロードセル５０が測定した測定値は、目視確認できる液晶表示装置等の表示部５１に表示される。ロードセル５０の出力信号を外部制御系に出力してもよい。   Between the load application mechanism 47 and the scribe head 8, for example, a load cell 50 is provided as a load measuring unit. The load cell 50 measures a load applied from the load applying mechanism 47 to the scribe head 8. The measurement value measured by the load cell 50 is displayed on a display unit 51 such as a liquid crystal display device that can be visually confirmed. The output signal of the load cell 50 may be output to the external control system.

薄型化したＦＰＤ用基板のスクライブ工程における付加荷重は、より低荷重で安定した負荷状態を維持する必要性が生じている。荷重付加機構４７とスクライブヘッド８との間にロードセル５０を配置することで、カッタ６をワークＷに対して押し付けている荷重やスクライブ動作中の荷重変動をモニタリングすることができる。このため、Ｚ軸の高さ制御の効果を確認し、最適な設定を実現することが可能になる。   The additional load in the scribing process of the thinned FPD substrate is required to maintain a stable load state with a lower load. By disposing the load cell 50 between the load applying mechanism 47 and the scribe head 8, it is possible to monitor the load pressing the cutter 6 against the workpiece W and the load fluctuation during the scribe operation. For this reason, it becomes possible to confirm the effect of the Z-axis height control and realize an optimum setting.

また、スクライブ中の荷重データを蓄積し、荷重の履歴管理を行うことで、ツール交換等のメンテナンスの目安とすることができ、スクライブ不良を未然に防ぐことができる。さらに、あらかじめ取得したスクライブ時の荷重データをベースとして、大きな荷重変動が突発的に起こった場合は、スクライブ異常として動作を停止させることも可能になり、製品歩留まりの低下を防ぐことができる。さらに、荷重変動状況をリアルタイムで制御部へフィードバックさせて、Ｚ軸の高さ制御を行うことも可能である。   Further, by accumulating load data during scribing and managing the load history, it can be used as a guideline for maintenance such as tool replacement, and scribe failure can be prevented in advance. Furthermore, when a large load fluctuation occurs suddenly based on the load data obtained at the time of scribing acquired in advance, it is possible to stop the operation as a scribe abnormality, thereby preventing a decrease in product yield. Further, it is also possible to control the Z-axis height by feeding back the load fluctuation state to the control unit in real time.

ワークＷがカッタ６から実際に受ける荷重は、荷重付加機構４７による負荷とスクライブヘッド８の自重との和になる。コイルばね４８によってスクライブヘッド８の自重の影響を小さくすることで、カッタ６からワークＷに付加される荷重もより低荷重にすることができる。   The load that the workpiece W actually receives from the cutter 6 is the sum of the load applied by the load adding mechanism 47 and the weight of the scribe head 8. By reducing the influence of the weight of the scribe head 8 by the coil spring 48, the load applied to the workpiece W from the cutter 6 can be made lower.

本実施形態のスクライブ装置は、ガラス基板の表面にスクライブ線を刻み付ける他に、ガラス基板２１に張られた保護シート２３を切断するのに用いることもできる。図６に示されるように、ガラス基板２１の上には糊２２が塗布され、糊２２の上に保護シート２３が張られる。ガラス基板２１に疵をつけることなく、保護シート２３のみを切断する場合、カッタ６を糊の厚みの範囲内で走行させる必要がある。保護シート２３の表面の高さを測定し、測定値に基づいてカッタ６の高さを制御することで、ガラス基板２１に疵を付けることなく、保護シート２３のみを切断することが可能になる。   The scribing device of this embodiment can be used for cutting the protective sheet 23 stretched on the glass substrate 21 in addition to scribing scribe lines on the surface of the glass substrate. As shown in FIG. 6, glue 22 is applied on the glass substrate 21, and a protective sheet 23 is stretched on the glue 22. When only the protective sheet 23 is cut without wrinkling the glass substrate 21, it is necessary to run the cutter 6 within the thickness range of the glue. By measuring the height of the surface of the protective sheet 23 and controlling the height of the cutter 6 based on the measured value, only the protective sheet 23 can be cut without wrinkling the glass substrate 21. .

なお本発明は、上記実施形態に限られることなく、その要旨を変更しないで種々の実施形態に具現化できる。例えば、振動子を設けずに荷重付加シリンダのロッドにホイール状のカッタを直接取り付けてもよい。またスクライブヘッドには荷重付加機構を設けなくてもよい。   In addition, this invention is not restricted to the said embodiment, It can implement in various embodiment, without changing the summary. For example, a wheel-shaped cutter may be directly attached to the rod of the load applying cylinder without providing a vibrator. Further, the scribe head may not be provided with a load adding mechanism.

さらに上記実施形態においては、スクライブ装置にＺ軸及びＹ軸補正機構の両方が設けられているが、どちらか一方のみであってもよい。ワークに対するカッタのＸ軸方向への移動は相対的なものであるからワーク側が移動してもよい。   Furthermore, in the above embodiment, both the Z-axis and Y-axis correction mechanisms are provided in the scribe device, but only one of them may be provided. Since the movement of the cutter in the X-axis direction relative to the workpiece is relative, the workpiece side may move.

さらに、高さ測定部がカッタの位置のワークの高さを測定することができれば、高さ測定部をスクライブヘッドと一緒に上下させてもよい。そして、高さ測定部が測定するワークの高さが一定になるように、制御部が切込み深さ調節部をフィードバック制御してもよい。   Furthermore, if the height measuring unit can measure the height of the workpiece at the cutter position, the height measuring unit may be moved up and down together with the scribe head. And a control part may perform feedback control of the cutting depth adjustment part so that the height of the workpiece | work which a height measurement part measures may become constant.

本明細書は、２００７年３月３０日出願の特願２００７−０９５０４８に基づく。この内容はすべてここに含めておく。   This specification is based on Japanese Patent Application No. 2007-095048 filed on Mar. 30, 2007. All this content is included here.

Claims (8)

ワークに当接するカッタと、
前記カッタを前記ワークの表面に沿って相対的に移動させる相対移動部と、
前記カッタが前記ワークに切り込む深さを調節する切込み深さ調節部と、
前記カッタが前記ワークにスクライブ線を形成する最中に、前記カッタの進行方向の前方の前記ワークの測定点の高さを測定する高さ測定部と、
前記カッタが前記ワークの前記測定点を通過するとき、前記高さ測定部が測定した前記ワークの前記測定点の高さに基づいて、前記切込み深さ調節部を制御する制御部と、を備えるスクライブ装置。A cutter that contacts the workpiece;
A relative movement unit that relatively moves the cutter along the surface of the workpiece;
A cutting depth adjusting section for adjusting a depth at which the cutter cuts into the workpiece;
While the cutter forms a scribe line on the workpiece, a height measuring unit that measures the height of the measurement point of the workpiece in front of the moving direction of the cutter;
A control unit that controls the cutting depth adjusting unit based on the height of the measurement point of the workpiece measured by the height measurement unit when the cutter passes the measurement point of the workpiece. Scribe device. 前記スクライブ装置はさらに、
前記カッタから前記ワークに付与される荷重に関連する指標を測定する荷重測定部と、
前記荷重測定部が測定した測定値を表示する表示部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のスクライブ装置。The scribing device further includes
A load measuring unit for measuring an index related to a load applied to the workpiece from the cutter;
The scribing device according to claim 1, further comprising: a display unit that displays a measurement value measured by the load measuring unit. 前記切込み深さ調節部は、
前記ワークの表面と直交するＺ軸方向に昇降するヘッドベースと、
前記ヘッドベースに前記Ｚ軸方向にスライド可能に支持され、前記カッタが設けられるスクライブヘッドと、
前記ヘッドベースに取り付けられ、前記スクライブヘッドを前記ワークに押圧する荷重付加機構と、を有し、
前記荷重測定部は、前記荷重付加機構と前記スクライブヘッドとの間に設けられて、前記荷重付加機構から前記スクライブヘッドに付与される荷重を測定することを特徴とする請求項２に記載のスクライブ装置。The cutting depth adjusting unit is
A head base that moves up and down in the Z-axis direction perpendicular to the surface of the workpiece;
A scribing head supported by the head base so as to be slidable in the Z-axis direction and provided with the cutter;
A load applying mechanism that is attached to the head base and presses the scribe head against the workpiece;
The scriber according to claim 2, wherein the load measuring unit is provided between the load applying mechanism and the scribe head, and measures a load applied to the scribe head from the load adding mechanism. apparatus. 前記切込み深さ調節部はさらに、
前記ヘッドベースと前記スクライブヘッドとの間に架け渡され、前記スクライブヘッドの自重を支持する弾性部材を有することを特徴とする請求項３に記載のスクライブ装置。The incision depth adjusting unit further includes:
The scribing apparatus according to claim 3, further comprising an elastic member that spans between the head base and the scribe head and supports the weight of the scribe head. 前記相対移動部は、
前記カッタを前記ワークに対して前記ワークの表面内のＸ軸方向に相対的に移動させるためのＸ軸ステージを前記Ｘ軸方向に移動させるＸ軸移動機構と、
前記Ｘ軸ステージを前記ワークの表面内のＹ軸方向に相対的に微動させるＹ軸補正機構と、を有し、
前記制御部は、前記ワークに前記Ｘ軸方向にスクライブ線を形成するとき、あらかじめ測定された、前記Ｘ軸ステージを前記Ｘ軸方向に移動させたときの前記Ｘ軸ステージのＹ軸変位量に基づいて、スクライブ線が真直になるように前記Ｘ軸移動機構及び前記Ｙ軸補正機構を制御することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のスクライブ装置。The relative movement unit is
An X-axis moving mechanism for moving an X-axis stage in the X-axis direction for moving the cutter relative to the work in the X-axis direction in the surface of the work;
A Y-axis correction mechanism that finely moves the X-axis stage in the Y-axis direction within the surface of the workpiece,
When the controller forms a scribe line in the X-axis direction on the workpiece, the control unit measures the Y-axis displacement amount of the X-axis stage measured in advance when the X-axis stage is moved in the X-axis direction. 5. The scribing apparatus according to claim 1, wherein the X-axis movement mechanism and the Y-axis correction mechanism are controlled so that the scribe line is straight. ワークに当接するカッタと、
前記カッタを前記ワークに対して前記ワークの表面内のＸ軸方向に相対的に移動させるためのＸ軸ステージを前記Ｘ軸方向に移動させるＸ軸移動機構と、
前記Ｘ軸ステージを前記ワークの表面内のＹ軸方向に相対的に微動させるＹ軸補正機構と、
前記ワークに前記Ｘ軸方向にスクライブ線を形成するとき、あらかじめ測定された、前記Ｘ軸ステージを前記Ｘ軸方向に移動させたときの前記Ｘ軸ステージのＹ軸変位量に基づいて、スクライブ線が真直になるように前記Ｘ軸移動機構及び前記Ｙ軸補正機構を制御する制御部と、を備えるスクライブ装置。A cutter that contacts the workpiece;
An X-axis moving mechanism for moving an X-axis stage in the X-axis direction for moving the cutter relative to the work in the X-axis direction in the surface of the work;
A Y-axis correction mechanism that finely moves the X-axis stage in the Y-axis direction within the surface of the workpiece;
When the scribe line is formed in the X-axis direction on the workpiece, the scribe line is measured based on the Y-axis displacement amount of the X-axis stage that is measured in advance when the X-axis stage is moved in the X-axis direction. And a control unit that controls the X-axis movement mechanism and the Y-axis correction mechanism so that is straight. カッタをワークの表面に沿って相対的に移動させることによって、前記ワークの表面にスクライブ線を形成するスクライブ方法において、
前記カッタが前記ワークにスクライブ線を形成する最中に、前記カッタの進行方向の前方の前記ワークの測定点の高さを測定する工程と、
前記カッタが前記ワークの前記測定点を通過するとき、前記ワークの前記測定点の高さに基づいて、前記カッタが前記ワークを切り込む深さを調節する工程と、を備えるスクライブ方法。In the scribing method of forming a scribe line on the surface of the workpiece by relatively moving the cutter along the surface of the workpiece,
Measuring the height of the measurement point of the workpiece in front of the cutter in the course of the cutter forming a scribe line on the workpiece;
Adjusting the depth at which the cutter cuts the workpiece based on the height of the measurement point of the workpiece when the cutter passes the measurement point of the workpiece. カッタをワークの表面に沿って相対的に移動させることによって、ワークの表面にスクライブ線を形成するスクライブ方法において、
カッタをワークに対して前記ワークの表面内のＸ軸方向に相対的に移動させるためのＸ軸ステージを前記Ｘ軸方向に移動させ、前記ワークの表面内のＹ軸方向における前記Ｘ軸ステージのＹ軸変位量をあらかじめ測定する工程と、
前記ワークに前記Ｘ軸方向にスクライブ線を形成するとき、測定された前記Ｘ軸ステージの前記Ｙ軸変位量に基づいて、スクライブ線が真直になるように前記Ｘ軸ステージのＹ軸方向における位置を補正する工程と、を備えるスクライブ方法。In the scribing method of forming a scribe line on the surface of the workpiece by moving the cutter relatively along the surface of the workpiece,
An X-axis stage for moving the cutter relative to the workpiece in the X-axis direction in the surface of the workpiece is moved in the X-axis direction, and the X-axis stage in the Y-axis direction in the surface of the workpiece is moved. Measuring the Y-axis displacement in advance;
When the scribe line is formed on the workpiece in the X-axis direction, the position of the X-axis stage in the Y-axis direction so that the scribe line becomes straight based on the measured Y-axis displacement amount of the X-axis stage. And a scribing method comprising:
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