TWI643828B - 刻劃裝置 - Google Patents

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TWI643828B TW104101935A TW104101935A TWI643828B TW I643828 B TWI643828 B TW I643828B TW 104101935 A TW104101935 A TW 104101935A TW 104101935 A TW104101935 A TW 104101935A TW I643828 B TWI643828 B TW I643828B
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Abstract

提供一種刻劃裝置，即使其基板之末端材料區域之寬度小至與夾爪之邊緣握把略為相同程度，亦不干擾夾爪，且能夠刻劃X方向之刻劃預定線。
一種刻劃裝置，具備使基板W由夾爪11抓持之狀態下，將基板W搬送至下游之刻劃單元C之抓持搬送單元B，且藉由刻劃單元C之刀輪23沿著於基板表面與基板搬送方向正交之X方向之刻劃預定線S1之刻劃線進行加工，其特徵在於，於將鄰接於前述夾爪11之X方向之刻劃線S1以刀輪23進行加工時，由前述夾爪11進行解除前述基板W之抓持，並且前述夾爪11以退避至不干擾前述刀輪23之位置之方式構成。

Description

刻劃裝置
本發明係關於一種脆性材料基板之刻劃裝置，將於由玻璃、矽、陶瓷等脆性材料形成之基板之表面沿刻劃預定線而裂斷用之刻劃線(切溝)加工。尤其本發明係關於一種於四方之周邊部分形成有末端材料區域之脆性材料基板之刻劃裝置。
一般而言，在自脆性材料基板(以下，僅稱為「基板」)切斷單位基板時，如圖9所示，首先，沿著於基板W’之表面互相正交之X方向之刻劃預定線S1，以及Y方向之刻劃預定線S2將刻劃線加工，接下來之步驟藉由沿著此等刻劃線S1、S2刻劃，切斷成為製品之單位基板。此情況下，為了使被切斷之單位基板之端面有高精度，於基板W’之鄰近四邊形成有末端材料區域T，於裂斷時，末端材料區域切除並銷毀。
作為形成上述刻劃線S1、S2之方法，使基板之一端部(對於搬送方向上游側部)藉夾爪抓持之狀態下向刻劃單元搬送，且藉由該刻劃單元形成刻劃線之手法，已知有例如專利文獻1等。
圖10(a)係表示，上述圖9所示之使基板W’藉夾爪抓持而搬送至刻劃單元，且藉刻劃單元之刀輪於基板表面形成刻劃線之一般方法之說明圖。
基板W’以水平姿態藉由夾爪30被抓持，且向刻劃單元31之柱體32 被搬送，藉由將安裝於柱體32之刻劃頭33之刀輪34壓抵於基板W’之表面同時使其於X方向轉動，沿著X方向之刻劃預定線S1加工刻劃線。又，Y方向之刻劃預定線S2之加工係，使刀輪34之支架(圖式外)旋轉等，而使刀輪34之轉動方向變更為Y方向，並藉由將基板W’藉夾爪30抓持而向刀輪34移動而進行。
一般而言，藉夾爪30將基板W’抓持之情況下，如圖10(b)所示，邊緣握把L1必須為2.5~3mm。以往，末端材料區域T之寬度L2約形成為10mm，即使邊緣握把需要2.5~3mm，與鄰近之X方向之刻劃預定線S1之間殘留有7~7.5mm，因此能夠不干擾夾爪30而進行刻劃。又，沿基板搬送方向之Y方向之刻劃預定線S2刻劃之情形，藉由將夾爪30自刻劃預定線S1遠離之位置夾持之方式配置，能夠不被夾爪30干擾而刻劃。又，即使假設夾爪30乘載於必須加工之Y方向之刻劃預定線S2上，亦由於刀輪34之直徑小至直徑1~3mm，於跨越鄰接於夾爪30之X方向之刻劃預定線S1之位置，藉由於與夾爪30接觸前停止基板運送，而能夠刻劃Y方向之刻劃預定線S2。
[專利文獻1]日本特開2013-249206號公報
然而近年來，成為製品之單位基板之緊緻化或為了使材料有效利用，追求縮小末端材料區域T之寬度，具體而言，要求縮小至約3mm。但，若將末端材料區域T之寬度縮小至3mm，則如圖6(b)所示，夾爪11於鄰接於其之X方向之刻劃預定線S1上干擾，無法刻劃該刻劃預定線S1。
因此本發明之目的係鑒於上述課題，提供一種刻劃裝置，即 使基板之末端材料區域之寬度小至與夾爪之邊緣握把略等約3mm之情況，亦不被夾爪干擾而能夠沿X方向之刻劃預定線進行刻劃。
為解決上述課題，本發明採取了接下來之技術手段。即，本發明之刻劃裝置係，具備：抓持搬送單元，將基板之上游側端部以藉由夾爪抓持之狀態，搬送至下游側之刻劃單元，前述刻劃單元具備之刀輪，對前述基板之表面進行於與基板搬送方向正交之方向延伸之刻劃線之加工，其特徵在於：於將鄰接於前述夾爪之刻劃線以前述刀輪進行加工時，由前述夾爪進行解除前述基板之抓持，並且前述夾爪以退避至不干擾前述刀輪之位置之方式構成。
根據本發明，被加工之基板之末端材料區域即使設定為與夾爪之邊緣握把略為相同程度之寬度之情況，於對鄰接於夾爪之X方向之刻劃線進行加工時，夾爪進行解除基板之抓持，並且使該夾爪退避至不與刀輪干擾之位置，藉此能夠圓滑地進行刻劃。
於上述之發明中，於前述刻劃單元中，設有按壓前述基板之上面且於載置基板之台盤之間保持前述基板之升降可能之按壓構件之構成為佳。
藉此，於對鄰接於夾爪之X方向之刻劃線加工時，夾爪解除對基板之抓持後，亦能夠對基板之表面由按壓構件之推壓使基板安定地保持。
A‧‧‧裝載機
B‧‧‧抓持搬送單元
C‧‧‧刻劃單元
S1‧‧‧X方向之刻劃預定線
S2‧‧‧Y方向之刻劃預定線
T‧‧‧末端材料區域
W‧‧‧基板
W1‧‧‧單位基板區域
1‧‧‧輸送帶
3‧‧‧吸附板
10‧‧‧台盤
11‧‧‧夾爪
11a‧‧‧上部爪片
11b‧‧‧下部爪片
12‧‧‧夾爪構件
20‧‧‧柱體
23‧‧‧刀輪
26‧‧‧按壓構件
圖1係表示本發明之刻劃裝置之一例之整體立體圖。
圖2係圖1所示之刻劃裝置之側視圖。
圖3係表示台盤上之夾爪進行之基板抓持狀態之部分放大剖面圖。
圖4係抓持搬送單元之夾爪之動作說明圖。
圖5係表示刻劃單元部分之側視圖。
圖6係以俯視表示夾爪進行之基板抓持後之往刻劃單元搬送之狀態之說明圖。
圖7係表示裝載機進行之基板之台盤搬送過程之說明圖。
圖8係表示夾爪進行之干擾迴避動作之另外一例之說明圖。
圖9係表示於基板之刻劃預定線之習知之佈局之俯視圖。
圖10係以俯視表示圖9之基板刻劃方法之一例之說明圖。
於以下，參照圖1~8對本發明之刻劃裝置之詳細進行說明。於本發明中被刻劃之基板W係，如圖6(a)所示，藉由互相正交之X方向之刻劃預定線S1及Y方向之刻劃預定線S2，被區分為六個單位基板區域W1，及四方周邊之末端材料區域T。於本實施例中，使此末端材料區域T之寬度為3mm程度。
本發明之刻劃裝置係，如圖1、2所示，由自基板搬送方向之上游側依序配置之裝載機A、抓持搬送單元B、刻劃單元C所構成。
於以下之說明中，將基板搬送方向作為Y方向，與基板搬送方向(Y方向)正交之方向作為X方向。又，基板搬送方向之上游側僅稱為上游側，基板搬送方向之下游側僅稱為下游側。
裝載機具備：吸附搬送構件2，選取藉由輸送帶1送來之基板W而移送至下游側之抓持搬送單元B。
吸附搬送構件2具備於下面具有多數個空氣吸引孔之吸附板3，且吸附板3係藉由液壓汽缸等之升降機構4以能夠升降之方式被支持構件5保持。又，支持構件5係沿著於Y方向延伸之柱體6之導軌7而以能夠往復移動之方式形成。
搬送單元B具備，使載置於台盤10上之基板W之上游側端部由夾爪11抓持之狀態下，將基板W搬送至下游側之刻劃單元C之複數個、於本實施例中為5個之夾爪構件12。夾爪構件12係被延伸於X方項之共通框架13所保持，且框架13係於兩端部分沿著延伸於Y方向之左右導軌14而以能夠往復移動之方式形成。
各夾爪構件12之夾爪11係，沿著延伸於設於台盤10之Y方向之溝槽15而以能夠移動之方式配置。而，將基板W由夾爪11抓持時，如圖3所示，基板之下面係連接於台盤10之上面之狀態下，以能夠載置於台盤10之方式形成。
又，夾爪11係，如圖4詳細所示，由上部爪片11a與下部爪面11b而形成，且上部爪片11a以樞紐11c做為支點，以能夠自圖4(a)之基板夾頭位置轉動至圖4(b)之解除位置之方式形成。於此解除位置，在本實施例中，藉由後述之刻劃單元C之刀輪23，刻劃最上游側之X方向之刻劃預定線S1時，上部爪片11a以必須成為不與刀輪23干擾之回避姿勢而大敞開之方式形成。再者，上部爪片11a之夾頭以及解除動作係藉由液壓汽缸11d所進行。
刻劃單元C係，如圖5詳細所示，具備：以跨過台盤10之方式配置之門型柱體20；及延伸於設於此柱體之X方向(圖5之前後方向)之引導構件21；及沿著設於此引導構件之導軌21a而能夠於X方向移動地 安裝之刻劃頭22。於刻劃頭22中，於下端部具有刀輪23之支架24係透過液壓汽缸等之升降機構25升降可能地設置。支架24相對於刻劃頭22，已安裝角度可變更之方式安裝，且藉此使刀輪23之刃端之方向能夠於X方向以及Y方向上變更。
又，於刻劃單元C設有，按壓載置於台盤10上之基板W之上面之一部分而於台盤10之間使前述基板W保持之升降可能之按壓構件26。按壓構件26之驅動係藉由液壓汽缸等之驅動機構27所進行。
再者，於圖1、2中，使上述之裝載機A之吸附搬送構件2沿著導軌7而往Y方向往復移動為目的之驅動機構、沿著抓持搬送單元B之導軌8a、20而於X方向移動為目的之驅動機構、使抓持搬送單元B之框架13沿著導軌14而往Y方向往復移動為目的之驅動機構、使刻劃單元C之刻劃頭22沿著導軌21a而往X方向往復移動為目的之驅動機構，其分別為了避免圖式之複雜化而將圖示省略。
接著，關於上述之刻劃裝置之動作進行說明。
如圖7(a)~(d)所示，藉由輸送帶1搬運而來之基板W係，由裝載機A之吸附板3選取，且沿著導軌7移動至下游側，且跨越抓持搬送單元B之框架13送至台盤10上。
被移送至台盤10上之基板W係，如圖6所示，其上游側一端部之末端材料區域T部分被抓持於抓持搬送單元B之夾爪11。此狀況下之夾爪11之邊緣握把係與末端材料區域T之寬度略為相同之3mm。於此狀態基板W朝向下游側之刻劃單元C移動。而，基板W之最下游側(前導端側)之X方向刻劃預定線S1到達刻劃單元C之刀輪23之正下方時，抓持搬送單元B 之基板輸送停止，使刀輪23降下而沿此刻劃預定線一面推壓一面於X方向上刻劃。
如此進行而將X方向之刻劃預定線S1自下游側依序進行刻劃。但，如圖6(b)所示，加工最上游之X方向刻劃預定線S1之情況，因夾爪11之邊緣握把係與末端材料區域T之寬度略為相同，刀輪23與夾爪11干擾而無法進行刻劃。故此時，如圖4(b)所示，使抓持基板W之夾爪11之上部爪片11a藉由液壓汽缸11d旋動至不與刀輪23干擾之解除姿態。藉此，能夠使最上游側之X方向刻劃預定線S1圓滑地刻劃。
又，於此實施例，於夾爪11解除對基板W之抓持後之位置，因夾爪11之上部爪片11a旋動至退避姿態，夾爪11之基板解除動作與干擾迴避動作能夠以一個動作迅速的進行。
再者，刻劃最上游之X方向刻劃預定線S1時，使按壓構件27降下至連接於基板W表面之位置，且藉由夾爪11之夾頭解除將變得不安定之基板W夾持保持於台盤10之間為佳。
全部之X方向刻劃預定線S1刻劃後，加工Y方向之刻劃預定線S2時，刀輪23之刃端之方向變更為Y方向，使基板W返回圖6(a)之位置而藉由夾爪11將基板W抓持而使其向刀輪23移動而進行。此時，若使夾爪11如圖6(a)所示以預先夾持自Y方向之刻劃預定線S2遠離之位置之方式，則刀輪23不被夾爪11干擾而能夠進行刻劃。
於上述實施例中，最上游之X方向刻劃預定線S1加工時，於夾爪11之解除位置上，雖藉由使上部爪片11a於上方大敞開而回避與刀輪23之干擾，但如圖8所示，將夾爪11間隔框架23移動至上游側而回避 與刀輪23之干擾亦為佳。
以上，雖關於本發明之代表性之實施例進行說明，但本發明未必僅特定於上述實施例之構造，使其目的達成，且不脫離申請專利範圍之範圍內能夠進行適當地修正、變更。
本發明能夠適用於，於玻璃等脆性材料基板之表面加工刻劃線之刻劃裝置。

Claims (3)

  1. 一種刻劃裝置，具備：抓持搬送單元，將基板上游側端部由夾爪抓持之狀態下搬送至下游側之刻劃單元；由前述刻劃單元所具備之刀輪對前述基板之表面進行於與基板搬送方向正交之方向延伸之刻劃線之加工，其特徵在於：於將鄰接於前述夾爪之刻劃線以刀輪進行加工時，由前述夾爪進行解除前述基板之抓持，並且前述夾爪以退避至不干擾前述刀輪之位置之方式形成；其中，前述刻劃單元具備按壓前述基板之上面且於與載置前述基板之台盤之間保持前述基板之可升降之按壓構件。
  2. 如申請專利範圍第1項之刻劃裝置，其中，前述夾爪解除前述基板之抓持時，於其解除位置，前述夾爪之上部爪片以回避與前述刀輪之干擾之姿態旋動之方式形成。
  3. 如申請專利範圍第1項之刻劃裝置，其中，前述夾爪解除前述基板之抓持時，藉由前述夾爪移動至基板搬送方向之上游側，回避與前述刀輪之干擾。
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