JP2013159540A - スクライブ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スクライブヘッドをスライダブロックを介してビームに沿って移動させるスクライブ装置において、スクライブヘッドの重みによるスライダブロックの歪みを抑えること。
【解決手段】スクライブヘッドが取り付けられるスライダブロック１７の形状をビーム１２を取り囲む枠状とする。
【選択図】図５

Description

本発明は脆性材料基板にスクライブラインを形成するスクライブ装置に関し、特にスクライブヘッドの保持に関するものである。

従来、液晶表示パネルや液晶プロジェクタ基板等のフラットパネルディスプレイ等では、製造過程においてマザーガラス基板が貼り合わされた後に所定の大きさの単個のパネルに成るように分断される。このマザーガラス基板等の脆性材料基板の分断には、スクライブ工程とブレイク工程があり、スクライブ工程ではスクライブ装置が用いられる。

図１は、従来のスクライブ装置の一例を示す概略斜視図である。このスクライブ装置１００は、移動台１０１が一対の案内レール１０２ａ、１０２ｂに沿って、ｙ軸方向に移動自在に保持されている。ボ−ルネジ１０３は移動台１０１と螺合している。ボールネジ１０３はモータ１０４の駆動により回転し、移動台１０１を案内レール１０２ａ，１０２ｂに沿ってｙ軸方向に移動させる。移動台１０１の上面にはモータ１０５が設けられている。モータ１０５はテーブル１０６をｘｙ平面で回転させて所定角度に位置決めするものである。脆性材料基板１０７はこのテーブル１０６上に載置され、図示しない真空吸引手段などにより保持される。スクライブ装置の上部には、脆性材料基板１０７のアライメントマークを撮像する２台のＣＣＤカメラ１０８が設けられている。

スクライブ装置１００には、移動台１０１とその上部のテーブル１０６をまたぐようにブリッジ１１０がｘ軸方向に沿って支柱１１１ａ，１１１ｂにより架設されている。ブリッジ１１０は横方向にビーム１１２が設けられ、ビーム１１２の長手方向にリニアモータ１１３が設けられる。リニアモータ１１３はスクライブヘッド１１４をｘ軸方向に沿って移動させる駆動源である。スクライブヘッド１１４の下端部には、スクライビングホイールを有するチップホルダ１１５が取付けられている。

図２は支柱１１１ａ，１１１ｂに張架されたビーム１１２とビーム１１２に取付けられたスクライブヘッド１１４を示す概略図である。本図に示すように、リニアモータ１１３の可動部にはスライドベース１１６が取付けられ、スライドベース１１６に更にスクライブヘッド１１４が取付けられている。スクライブヘッド１１４はチップホルダ１１５を昇降動可能に保持している。チップホルダ１１５は下部に円板状のホイールチップ（以下、単にチップという）１１７を回転可能に保持するものである。ホイールチップ１１７は脆性材料基板に適切な荷重にて圧接しながら転動してスクライブラインを形成する。スクライブヘッド１１４には、その内部にそうした昇降動作を可能とする昇降部、例えば空気圧制御を用いるエアーシリンダーやリニアモータによる電動昇降部などが設けられている。

又特許文献２にはモータによって送りねじを回転させ、送りねじに沿ってスクライブヘッドを脆性材料基板上で平行に移動させスクライブを行うスクライブ装置が提案されている。

国際公開ＷＯ２００９／１５７４４０号 特開２００４−１０４５２号公報

しかるに特許文献１及び２のスクライブ装置では、いずれもスクライブヘッドはリニアモータや送りねじの側方に張り出して取付けられている。そのためスクライブヘッドの重みによって図２の時計方向に回転モーメントが生じる。従ってスライドベースが歪みを受けやすく、スクライビング時にスクライブ位置の位置ずれが生じ易くなり、スクライブ位置の精度が低下するという問題点があった。

本発明はこのような従来のスクライブ位置の問題点に鑑みてなされたものであって、スライドベースをスクライブヘッドの重みによる歪みを受けにくい形状とし、スクライブ位置の精度を向上させるようにすることを技術的課題とする。

この課題を解決するために、本発明のスクライブ装置は、脆性材料基板が設置されるテーブルと、前記テーブルに設置される脆性材料基板の面に平行な面を含むビームを有するブリッジと、前記ビームの各面を取り囲むように形成されたスライダブロックと、前記スライダブロックを前記ビームに沿って直線移動させるリニアモータと、前記スライダブロックに取付けられ、前記脆性材料基板をスクライブするスクライビングホイールを保持するスクライブヘッドと、を具備するものである。

ここで前記スライダブロックは、前記ビームに対向する面に配置され、前記ビームに向けて空気を噴出する複数のエアパッドと、前記エアパッドに空気を供給する空気供給部と、を有するようにしてもよい。

ここで前記エアパッドは、前記ビームの夫々の面に対して少なくとも３個設けられているようにしてもよい。

ここで前記スライダブロックは、枠状に形成されているようにしてもよい。

このような特徴を有する本発明によれば、スライダブロックがビームを取り囲むようにしているため、スクライブヘッドの重みによるスライダブロックの歪みを抑えることができる。従ってスクライビングの位置精度を向上させることができるという効果が得られる。

図１は従来のスクライブ装置の概略斜視図である。 図２は従来のスクライブ装置のビームとスクライブヘッドを示す図である。 図３は本発明の実施の形態によるスクライブ装置の概略斜視図である。 図４は本発明の実施の形態によるスクライブ装置に用いられるビームとスライダブロックを示す斜視図である。 図５はスライダブロックの詳細を示す斜視図である。 図６はスライダブロックのＡ−Ａ線断面図である。 図７は本発明の実施の形態によるスクライブ装置のブロック図である。 図８は複数のビームに複数のスライダブロックを取付けた状態を示す斜視図である。

図３は本発明の実施の形態によるスクライブ装置を示す斜視図である。このスクライブ装置において、前述した従来例と同一部分は同一符号を付している。本実施の形態によるスクライブ装置１も、移動台１０１が一対の案内レール１０２ａ、１０２ｂに沿って、ｙ軸方向に移動自在に保持されている。ボ−ルネジ１０３は移動台１０１と螺合している。ボールネジ１０３はモータ１０４の駆動により回転し、移動台１０１を案内レール１０２ａ，１０２ｂに沿ってｙ軸方向に移動させる。移動台１０１の上面にはモータ１０５が設けられている。モータ１０５はテーブル１０６をｘｙ平面で回転させて所定角度に位置決めするものである。脆性材料基板１０７はこのテーブル１０６上に載置され、図示しない真空吸引手段などにより保持される。スクライブ装置１の上部には、脆性材料基板１０７のアライメントマークを撮像する２台のＣＣＤカメラ１０８が設けられている。

スクライブ装置１には、移動台１０１とその上部のテーブル１０６をまたぐようにブリッジ１０がｘ軸方向に沿って架設されている。ブリッジ１０は左右の一対の支柱１１ａ，１１ｂとその間のビーム１２から成り、ビーム１２はテーブル１０６から所定間隔を隔ててテーブル１０６の面に平行に設けられている。ビーム１２は断面が一定の細長い部材であり、両側の側面には夫々長手方向に沿って溝１３Ａ，１３Ｂが形成されている。このビーム１２の長手方向にリニアモータ１４が設けられる。リニアモータ１４はスクライブヘッド１５をｘ軸方向に沿って移動させる駆動源である。スクライブヘッド１５の下端部には、スクライビングホイールを有するチップホルダ１６が取付けられている。スクライブヘッド１５やチップホルダ１６は従来のものと同様である。

図４はスクライブ装置１のスライダブロックが取付けられるビームと支柱の異なった方向からの斜視図を示している。このビーム１２を周囲から取り囲むように、枠状に形成されたスライダブロック１７が設けられる。スライダブロック１７にはスクライブヘッド１５が取付けられるが、図４では省略して示している。以下スライダブロック１７について詳細に説明する。

図５はスライダブロック１７を拡大して示す斜視図であり、図６はそのＡ−Ａ線断面図である。これらの図に示すようにスライダブロック１７は枠状の部材であって、ビーム１２を取り囲むように形成されている。スライダブロック１７は平板状部材が組み合わせて構成されている。ビーム１２の溝１３Ａの内側には、スライダブロック１７の位置を検出するためのリニアスケール１８が設けられている。

スライダブロック１７の上面、左右側面及び下面には、図示のように夫々３箇所にエアパッド２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃが設けられる。ここでエアパッド２１Ａ，２２Ａ，２３Ａ，２４Ａのみが円形であり、他は矩形状となっている。エアパッドはアルミニウム製の平板状部材であり、表面がアルマイト処理されている。また側方には空気取込み孔を有し、ビーム１２と対向する面には空気取り込み孔に連通する多数の小孔が設けられている。エアパッドは円形の方が安定した浮力が得られるが、各面の隣接する２つの矩形のエアパッド２１Ｂ，２１Ｃ，２２Ｂ，２２Ｃ，２３Ｂ，２３Ｃ，２４Ｂ，２４Ｃを左右に設けることで、その間をチューブによって配管可能としている。各エアパッドは全て側方にプラグが突出しており、各プラグは柔軟なパイプによって連結されており、スライダブロック１７の側方のプラグ２５に連結されている。プラグ２５は外部より空気を取り入れるためのものであり、後述するエアポンプに連結されている。

各エアパッドの中心には外向きに移動可能軸が設けられており、各エアパッドは、夫々軸方向にわずかに移動自在となり、図示しないばねによってビーム１２の方向に付勢されている。

次に本実施の形態によるスクライブ装置１の構成について、ブロック図を用いて説明する。図７はスクライブ装置１の制御系を示すブロック図である。本図において２台のＣＣＤカメラ１０８からの出力は画像処理部４１を介して制御部４２に与えられる。制御部４２はスクライブラインを形成するためにＸモータ駆動部４４、Ｙモータ駆動部４５を制御するものである。これらのモータ駆動部４３，４４は夫々リニアモータ１４，モータ１０４を直接駆動するものである。又回転用モータ駆動部４５はモータ１０５を駆動し、テーブル１０６上に配置された脆性材料基板１０７を回転させると共に、角度ずれがあるときにその角度ずれを打ち消すものである。更に制御部４２にはエアポンプ駆動部４６、チップホルダ昇降駆動部４７やモニタ４８が接続される。エアポンプ駆動部４６はリニアモータ１４によってスクライブヘッドを直線的に移動させる際に、エアポンプ４９を同時に駆動するものである。又チップホルダ昇降駆動部４７は、スクライブ時にホイールチップが脆性材料基板の表面上を適切な荷重にて圧接するように駆動するものである。ここでエアポンプ駆動部４６とエアポンプ４９とは、スクライブヘッドの移動時にエアパッドに空気を供給する空気供給部を構成している。

次に本実施の形態によるスクライブ装置の動作について説明する。スライダブロック１７がビーム１２の所定位置に停止している状態では、各エアパッドには外部より空気が供給されず図示しないばねによりビーム１２に向けて付勢され、ビーム１２の面に接触している。そしてスクライブ時にはリニアモータ１４によりスライダブロック１７を移動させる。このときエアポンプ駆動部４６よりエアポンプ４９が起動し、プラグ２５を介して各面のエアパッド２１Ａ〜２４Ｃに圧縮空気が供給される。これによって各エアパッド２１Ａ〜２４Ｃよりビーム１２に向けて空気が同じ圧力で噴出する。すると、ばねの付勢力に抗してエアパッドがビーム１２の各面からわずかに浮上し、スライダブロック１７の各面のエアパッドの位置でビーム１２との間隔が等しくなる。そのためスライダブロック１７の姿勢が安定する。同時にスクライブブロック１７の移動に伴う摺動抵抗も軽減されることとなり、ビーム１２に沿って容易に直線移動させることができる。そしてこの移動中にはスクライブヘッド１５が下降し、脆性材料基板に対してスクライビングホイールを転動させてスクライブが行われる。これによりスクライブの位置精度を向上させることができる。

又スクライブが終了すると、リニアモータ１４の駆動が停止すると共にエアポンプ４９も停止する。従って空気の供給が停止され、各エアパッドがビーム１２に当接して停止する。

尚この実施の形態では各面に複数のエアパッドを設けているが、単に枠状のスライダブロックを用いて位置を安定化させるようにしてもよい。又エアパッドの数は各面に３つであることが好ましいが、３以上であってもよい。

尚この実施の形態ではビーム１２に沿って１つのスクライブヘッドを直線的に移動自在としているが、１つのビームに複数のスライダブロックを設け、同一のビームに複数のスライダブロックを移動させるようにしてもよい。又２枚の脆性材料基板を貼り合わせた貼り合わせ基板を分断するために、上下よりスクライブを行う場合には、図８に示すように、上下に平行な一対のビーム１２Ａ，１２Ｂを設け、各ビームに少なくとも１つのスライダブロック、ここではスライダブロック１７Ａ〜１７Ｄを移動自在に配置するようにしてもよい。

更にこの実施の形態ではスライダブロックを枠状となるように形成しているが、いずれか一面、例えば下面にはスリットを設け、枠状でなく切欠き部分を設けるようにしてもよい。こうすればわずかに軽量化になるだけでなく、外部からのパイプの供給部分として用いることもできる。

本発明はビームに沿ってスライダブロックを介して直線状にスクライブヘッドを移動させる際にスクライブヘッドの姿勢を安定にすることができるので、脆性材料基板をスクライブするスクライブ装置に好適である。

１０ ブリッジ
１１ａ，１１ｂ 支柱
１２，１２Ａ，１２Ｂ ビーム
１３Ａ，１３Ｂ 溝
１４ リニアモータ
１５ スクライブヘッド
１６ チップホルダ
１７，１７Ａ，１７Ｂ スライダブロック
２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ エアパッド

Claims (4)

1. 脆性材料基板が設置されるテーブルと、
   前記テーブルに設置される脆性材料基板の面に平行な面を含むビームを有するブリッジと、
   前記ビームの各面を取り囲むように形成されたスライダブロックと、
   前記スライダブロックを前記ビームに沿って直線移動させるリニアモータと、
   前記スライダブロックに取付けられ、前記脆性材料基板をスクライブするスクライビングホイールを保持するスクライブヘッドと、を具備するスクライブ装置。
2. 前記スライダブロックは、
   前記ビームに対向する面に配置され、前記ビームに向けて空気を噴出する複数のエアパッドと、
   前記エアパッドに空気を供給する空気供給部と、を有する請求項１記載のスクライブ装置。
3. 前記エアパッドは、前記ビームの夫々の面に対して少なくとも３個設けられている請求項２記載のスクライブ装置。
4. 前記スライダブロックは、枠状に形成されている請求項１〜３のいずれか１項記載のスクライブ装置。

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