(57)【要約】【課題】短冊状基板を回転させる回転機構を省略するとともに製造ラインを短縮して省スペースで単位基板を取り出せることができる基板の分断装置並びに方法の提供。【解決手段】第１搬送部１で送られてきたマザー基板Ｗに、送り方向に対して直交する方向に延びる第１スクライブラインＳ１を加工する第１スクライブ部２、第１スクライブラインに沿って分断して長手方向を第１スクライブラインに沿った方向に向けた短冊状基板Ｗ１を切り出す第１ブレイク部３、切り出された短冊状基板Ｗ１をその向きを変えることなく長手方向に搬送する第２搬送部１７、第２搬送部で送られてきた短冊状基板に、送り方向に対して直交する方向に延びる第２スクライブラインＳ２を加工する第２スクライブ部１８、第２スクライブラインＳ２に沿って短冊状基板から単位基板Ｗ２を切り出す第２ブレイク部１９、切り出された単位基板を取り出す単位基板搬出部２０とからなる構成。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マザー基板から短冊状基板を分断し、この短冊状基板から単位製品を分断する分断装置であって、
マザー基板を水平姿勢で上流から下流に向かって搬送する第１搬送部と、
前記第１搬送部で送られてきたマザー基板に、送り方向に対して直交する方向に延びる第１スクライブラインを加工する第１スクライブ部と、
前記第１スクライブラインに沿って分断して長手方向を前記第１スクライブラインに沿った方向に向けた短冊状基板を切り出す第１ブレイク部と、
切り出された前記短冊状基板をその向きを変えることなく前記長手方向に搬送する第２搬送部と、
前記第２搬送部で送られてきた短冊状基板に、送り方向に対して直交する方向に延びる第２スクライブラインを加工する第２スクライブ部と、
前記第２スクライブラインに沿って前記短冊状基板から単位基板を切り出す第２ブレイク部と、
切り出された前記単位基板を前記第２搬送部と同じ方向に搬送して単位基板を取り出す単位基板搬出部とからなる基板分断装置。
【請求項２】
前記第１搬送部にマザー基板を搬入するための搬入台を備え、この搬入台は前記第１搬送部の搬送方向に対して直交する方向からマザー基板を搬入することができるように形成され、前記第２搬送部から前記単位基板搬出部にいたる基板搬送方向が前記搬入台の基板搬入方向と平行で基板搬入側に向かって形成されている請求項１に記載の基板分断装置。
【請求項３】
同一ライン上に配置された前記第２搬送部、第２スクライブ部、第２ブレイク部並びに単位基板搬出部が複数並列して設置されている請求項１または請求項２に記載の基板分断装置。
【請求項４】
前記第１ブレイク部で分断された短冊状基板を受け取って前記第２搬送部に引き渡す第１受渡し機構並びに第２ブレイク部で分断された単位基板を受け取って前記単位基板搬出部に引き渡す第２受渡し部を備えている請求項１〜請求項３の何れかに記載の基板分断装置。
【請求項５】
前記マザー基板が積層基板であって、前記第１スクライブ部及び第２スクライブ部でマザー基板の表裏両面にスクライブラインを加工するように形成されている請求項１〜請求項４の何れかに記載の基板分断装置。
【請求項６】
マザー基板から短冊状基板を分断し、この短冊状基板から単位製品を分断する分断方法であって、
上流から搬送されてきたマザー基板に対し、送り方向に直交する方向に延びる第１スクライブラインを加工し、次いで、
前記第１スクライブラインに沿ってマザー基板を分断して、長手方向を前記第１スクライブラインに沿った方向に向けた短冊状基板を切り出し、次いで、
切り出された前記短冊状基板をその向きを変えることなく基板長手方向に向かって搬送し、次いで、
送られてきた前記短冊状基板を送り方向に対して直交する方向に延びる第２スクライブラインを加工し、次いで、
前記短冊状基板を前記第２スクライブラインに沿って分断して単位基板を切り、切り出された単位基板を前記短冊状基板の送り方向と同じ方向に搬出して単位基板を取り出すようにした基板分断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂基板や脆性材料基板からなる大面積のマザー基板の分断装置並びに分断方法に関する。特に本発明は、マザー基板に形成したスクライブラインから短冊状基板を切り出し、この短冊状基板から単位基板（単位製品）に分断する分断装置並びに分断方法に関する。
ここで短冊状基板とは、複数の単位基板が一列に配列された状態の基板をいう。
【背景技術】
【０００２】
マザー基板から短冊状基板を切り出す場合、図１３に示すように、マザー基板Ｗに対し、レーザ光やカッターホイールで互いに交差する縦方向（Ｙ方向）並びに横方向（Ｘ方向）の複数条のスクライブラインＳ１、Ｓ２を形成し、続いてＹ方向のスクライブラインＳ１からブレイクバーなどで基板を撓ませることによりブレイクして短冊状基板Ｗ１を切り出す。次いで、この短冊状基板Ｗ１を９０度回転させ、スクライブラインＳ２に沿ってブレイクして単位製品Ｗ２を取り出す方法が知られている（例えば特許文献１等）。
なお、図１３で示したマザー基板の分断レイアウトでは、縦４列、横８列の合計３２個の単位基板Ｗ２を切り出す設計となっており、それぞれの単位基板Ｗ２の周辺には分断時に切り捨てられるＹ方向の端材領域Ｔａ及びＸ方向の端材領域Ｔｂが形成されている。しかし、この端材領域Ｔａ、Ｔｂを設けない分断レイアウトもある。
【０００３】
この分断方法を実施する分断装置では、基板を直線方向に搬送する搬送機構とともに、短冊状基板Ｗaを載置平面上で水平姿勢を維持させたまま９０度回転させる回転機構が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３１５９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の分断方法では、短冊状基板を載置平面上で水平姿勢を維持させたまま９０度回転させるためのターンテーブルなどの回転機構を必要とし、回転機構を設置するための設備費やスペースが必要になるとともに、回転に伴う短冊状基板の角度位置の微調整作業が付帯して面倒であった。また、マザー基板から単位基板の切り出しまで上流から下流に向かって直線的に基板を搬送する構成となっているため、製造ラインが長くなって広い設置面積を必要とした。また、ひとりの作業者で全工程を管理する場合には、製造ラインが長くなると、基板の搬入口から搬出口まで作業者の移動距離が長くなり負担が大きくなる。
【０００６】
さらに、脆性材料からなるマザー基板の分断では、マザー基板に縦、横に交差するスクライブラインをカッターホイールなどでクロススクライブするときに、スクライブラインの交点で「カケ」とよばれる微細な破損や、「ソゲ」と呼ばれる加工不良が発生することがあった。「ソゲ」とは、スクライブラインの垂直方向のクラックが斜め方向に伸展されることをいう。
このような「カケ」や「ソゲ」などの傷痕は、当然ながら分断後の製品の品質を損なうものであり、製造歩留まりを低下させる大きな原因となる。
【０００７】
そこで本発明は、上記課題に鑑み、短冊状基板を回転させる回転機構を省略するとともに製造ラインを短縮して省スペースで単位基板を取り出せることができ、しかもスクライブ時に上記したような傷痕が生じることのないマザー基板の分断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明では次のような技術的手段を講じた。即ち、本発明では、マザー基板から短冊状基板を分断し、この短冊状基板から単位製品を分断する分断装置であって、マザー基板を水平姿勢で上流から下流に向かって搬送する第１搬送部と、前記第１搬送部で送られてきたマザー基板に、送り方向に対して直交する方向に延びる第１スクライブラインを加工する第１スクライブ部と、前記第１スクライブラインに沿って分断して長手方向を前記第１スクライブラインに沿った方向に向けた短冊状基板を切り出す第１ブレイク部と、切り出された前記短冊状基板をその向きを変えることなく前記長手方向に搬送する第２搬送部と、前記第２搬送部で送られてきた短冊状基板に、送り方向に対して直交する方向に延びる第２スクライブラインを加工する第２スクライブ部と、前記第２スクライブラインに沿って前記短冊状基板から単位基板を切り出す第２ブレイク部と、切り出された前記単位基板を前記第２搬送部と同じ方向に搬送して単位基板を取り出す単位基板搬出部とからなる構成とした。
【０００９】
また本発明は、マザー基板から短冊状基板を分断し、この短冊状基板から単位製品を分断する分断方法であって、上流から搬送されてきたマザー基板に対し、送り方向に直交する方向に延びる第１スクライブラインを加工し、次いで、前記第１スクライブラインに沿ってマザー基板を分断して、長手方向を前記第１スクライブラインに沿った方向に向けた短冊状基板を切り出し、次いで、切り出された前記短冊状基板をその向きを変えることなく基板長手方向に向かって搬送し、次いで、送られてきた前記短冊状基板を送り方向に対して直交する方向の延びる第２スクライブラインを加工し、次いで、前記短冊状基板を前記第２スクライブラインに沿って分断して単位基板を切りし、切り出された単位基板を前記短冊状基板の送り方向と同じ方向に搬出して単位基板を取り出すようにした分断方法も特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、上流から搬送されてきたマザー基板を第１ブレイク部で短冊状基板に切り出してその向きを変えることなく前記上流からの送り方向に直交する方向に搬送して単位基板に切り出すものであるから、直線運動だけの搬送が行われて、従来のような短冊状基板を９０度回転させるための回転機構（ターンテーブル）を省略することができ、設備コストの低減化を図ることができると共に、短冊状基板の回転に伴う角度の微調整作業も必要なくなる。また、分断装置の作業ラインも、上流から下流にかけて直線的に搬送しながら単位基板を切り出す従来方式に比べて大幅に短縮することができて省スペース化を図ることができる。また、作業者にとっても全工程を管理する際の移動距離が短くなる。加えて、マザー基板に第１スクライブラインのみを加工してこの第１スクライブラインに沿って短冊状基板に分断した後、第２スクライブラインを加工するものであるから、従来のような縦、横のスクライブラインが互いに交差するクロススクライブがなくなり、これによりクロススクライブに起因する「カケ」や「ソゲ」などの傷痕の生じることを未然に防止することができるといった効果がある。
【００１１】
本発明において、前記第１搬送部にマザー基板を搬入するための搬入台を備え、この搬入台は前記第１搬送部の搬送方向に対して直交する方向からマザー基板を搬入することができるように形成され、前記第２搬送部から単位基板搬送部にいたる基板搬送方向が前記搬入台の基板搬入方向と平行で基板搬入側に向かって形成されている構成とするのがよい。
これにより、個々に分断された単位基板は、分断装置の基板搬入側と同じ側方で取り出されるので、マザー基板の搬入と単位基板の取り出しのための作業者の移動範囲が少なくなり、作業者の労役負担を軽減することができる。
【００１２】
本発明において、同一ライン上に配置された前記第２搬送部、第２スクライブ部、第２ブレイク部並びに単位基板搬出部からなる一連のユニットを複数並列して設置するのが好ましい。
これにより、第１スクライブ部で順次切り出されてくる短冊状基板を複数の第２搬送部に載置して第２スクライブ部並びに第２ブレイク部に搬送することにより、同時に複数の単位基板を切り出すことができて作業効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明にかかる分断装置を図２のＡ−Ａ線に沿った方向から見た概略的な側面図。
【図２】上記分断装置の概略的な平面図。
【図３】上記分断装置における第１ブレイク部並びに第２ブレイク部の拡大側面図。
【図４】図２のＢ−Ｂ線に沿った方向からみた概略的な背面図。
【図５】上記分断装置による加工手順の第１過程を示す平面図。
【図６】上記分断装置による加工手順の第２過程を示す平面図。
【図７】上記分断装置による加工手順の第３過程を示す平面図。
【図８】上記第３過程の側面図。
【図９】上記分断装置による第４過程を示す側面図。
【図１０】上記分断装置による第５過程を示す平面図。
【図１１】上記分断装置による第６過程を示す平面図。
【図１２】上記分断装置による第７過程を示す平面図。
【図１３】従来の基板分断手順を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る分断装置の詳細を、図１〜図１２に基づいて詳細に説明する。
この分断装置は、上流から下流に向かってマザー基板Ｗを水平姿勢で搬送して第１スクライブ部２及び第１ブレイク部３に送り込む第１搬送部１と、第１搬送部１で送られてきたマザー基板Ｗの表裏両面に、送り方向に対して直交する方向に延びるスクライブライン（以下これを第１スクライブラインという）Ｓ１を加工する第１スクライブ部２と、第１スクライブラインに沿ってマザー基板を分断して長手方向を前記第１スクライブラインに沿った方向に向けた短冊状基板Ｗ２を切り出す第１ブレイク部３とを備えている。
ここで、第１搬送部１の上流から下流へ向かう方向をＸ方向とし、Ｘ方向に対して水平面上で直交する方向をＹ方向として以下説明する。
【００１５】
第１搬送部１は、マザー基板ＷをＸ方向に搬送できる機構のものであればどのようなものであってもよいが、本実施例では、載置台４上のマザー基板Ｗを後ろからチャック５で掴んでガイド５ａに沿ってＸ方向に搬送するように形成している。
【００１６】
また、この分断装置では、第１搬送部１にマザー基板Ｗを搬入するための搬入台２８が設置されている。搬入台２８は第１搬送部１の搬送方向、即ちＸ方向に対して直交する側に位置する装置の一側方（図２の下側）からマザー基板Ｗを搬入することができるように形成されている。搬入台２８の上面には複数のローラ２９が設けられている。
【００１７】
第１スクライブ部２は、Ｙ方向に沿った間隔をあけて配置された固定テーブル６と傾動テーブル７との間で、マザー基板Ｗの上方並びに下方に配置されたカッターホイール８、８を備えている。カッターホイール８は送られてくるマザー基板Ｗを跨ぐように設置された門型の枠体９に保持されたスクライブヘッド１０に上下移動可能に取り付けられている。スクライブヘッド１０は、図３に示すように、枠体９の横梁（ビーム）１１にＹ方向に沿って移動できるように保持されている。これにより、カッターホイール８、８をマザー基板Ｗの表面に押しつけながらＹ方向に移動させることにより、マザー基板Ｗの表裏両面にＹ方向に沿った第１スクライブラインを加工するようにしている。なお、固定テーブル６並びに傾動テーブル７は、載置された基板を吸着保持する多数のエアー吸引孔がその上面に設けられている。
【００１８】
第１ブレイク部３は、本実施例では上記した傾動テーブル７の傾動動作でマザー基板Ｗを分断する構成となっている。即ち、カッターホイール８で第１スクライブラインＳ１（図７参照）を加工した後、傾動テーブル７を下向きまたは上向きに傾動させることによりマザー基板に曲げモーメントを加えて第１スクライブラインＳ１から分断するようにしている。この傾動テーブル７は図３に示すように、固定テーブル６に隣接する傾動テーブル７の先端部を回動軸１２で支持し、他端部を流体シリンダ１３で保持して、この流体シリンダ１３のロッドを上下動させることにより回動軸１２を支点として上下に傾動させることができるようにしてある。
なお、この傾動テーブル７は分断された短冊状基板Ｗ１を載せてガイドレール１４に沿ってＸ方向に移動できるように形成されており、この傾動テーブル７の移動位置で短冊状基板Ｗ１を吸着パット１５で吸着して後述する第２搬送部に引き渡す第１受渡し部１６が設けられている。
【００１９】
また本分断装置は、第１ブレイク部３で切り出された短冊状基板Ｗ１をその向きを変えることなく、Ｙ方向に搬送する第２搬送部１７を備えている。この第２搬送部１７の搬送方向は、前記搬入台２８の搬送方向と平行で、マザー基板搬入側となる分断装置の側方に向かって形成されている。
【００２０】
さらに、第２搬送部１７で送られてきた短冊状基板Ｗ１に対して、送り方向に対して直交する方向、即ちＸ方向に沿ったスクライブライン（以下これを第２スクライブラインという）Ｓ２を加工する第２スクライブ部１８と、第２スクライブラインＳ２に沿って短冊状基板Ｗ１から単位基板Ｗ２を切り出す第２ブレイク部１９と、切り出された単位基板Ｗ２をＹ方向に搬送して分断装置の側方で単位基板Ｗ２を取り出す単位基板搬出部２０とを備えている。単位基板搬出部２０はコンベアにより形成されている。
本実施例では、Ｙ方向の同一ライン上に配置された第２搬送部１７、第２スクライブ部１８、第２ブレイク部１９並びに単位基板搬出部２０からなる一連のユニットが、平行して４列配置されている。各部の符号は一列のユニットにのみ記載した。
【００２１】
第２搬送部１７では、上記した第１搬送部１のチャックにかえて、押しつけローラ２１で短冊状基板Ｗ１の後端部を押しつけて搬送するようにしている。押しつけローラ２１を移動させるためのガイドレールなどの機構は図面から省略した。
【００２２】
第２スクライブ部１８は、第１スクライブ部２と同じように、間隔をあけて配置された固定テーブル２３と傾動テーブル２４との間で、門型の枠体２２に保持させた上下のカッターホイール２５、２５により、短冊状の基板Ｗ１の表裏両面にＸ方向の第２スクライブラインＳ２を加工するように形成されている（図１１参照）。
【００２３】
また、第２ブレイク部１９も上記した第１ブレイク部３と同じように、傾動テーブル２４の傾動動作で短冊状の基板Ｗ１を分断する構成となっている。その機構は先に述べた傾動テーブル７と同じであるので説明は省略する。
【００２４】
さらに、第２ブレイク部１９で切り出された単位基板Ｗ２を吸引パット２７で吸着して単位基板搬出部２０に引き渡す第２受渡し部２６が設けられている。
【００２５】
次に、本分断装置の動作について説明する。
まず、図５並びに図６に示すように、搬入台２８上に大判のマザー基板Ｗを載置して第１搬送部１の台板４に送り込む。この送り込み作業は作業者の手動またはロボットアームを利用して行われる。分断すべきマザー基板Ｗとして本実施例では、複数の基板を積層した積層基板を対象とした。また、マザー基板Ｗの分断レイアウトは、図１３で示したものと同じであり、図６の点線で示す分断予定ラインに沿って縦列４個、横列８個の合計３２個の単位基板を切り出すように設定されている。なお、図６、図７、図１０、図１１、図１２では、図面の煩雑さを避けるために、図１３で示した端材領域Ｔａ、Ｔｂ部分の表示は省略した。
【００２６】
第１搬送部１に送り込まれたマザー基板Ｗは、図示しない位置決め手段により定位置に位置決めされたあと、Ｘ方向に沿って下流側の第１スクライブ部２に送られて短冊状基板Ｗ１並びにＹ方向の端材領域を切り出すためのＹ方向に沿った第１スクライブラインＳ１が表裏両面に加工される（図７並びに図８参照）。
【００２７】
次いで、マザー基板Ｗは第１ブレイク部３により第１スクライブラインＳ１に沿って分断されて、長手方向をＹ方向に向けた短冊状基板Ｗ２が切り出される。この切り出し時に、Ｙ方向の端材領域も分断されて装置の下方に設置した端材集積ボックス３０に落とされる。切り出された短冊状基板Ｗ１は４個の単位基板が横方向の端材領域とともに長手方向に沿って一列に配列された長方形の形態となる。
【００２８】
切り出された短冊状基板Ｗ１は、図９に示すように、傾動テーブル７に載せられてＸ方向に移動し、第１受渡し部１６の吸着パット１５で吸着されてその向きを変えることなく第２搬送部１７に順次引き渡される。
【００２９】
第２搬送部１７に載置された短冊状基板Ｗ１は、図示しない位置決め手段により定位置に位置決めされたあと、図１１に示すように、搬入台２８を設置した同じ一側方（図１１の下方側）に向かってＹ方向に搬送されて第２スクライブ部１８に送り込まれる。送り込まれた短冊状基板Ｗ１は、その表裏両面に単位基板Ｗ２並びにＸ方向の端材領域を切り出すためのＸ方向に沿った第２スクライブラインＳ２が加工され、次いで第２ブレイク部１９により、単位基板Ｗ２に分断される。この分断時に、Ｘ方向の端材領域も分断されて装置の下方に設置した端材集積ボックス３１に落とされる。
分断された単位基板Ｗ２は、第２受渡し部２６の吸着パット２７で吸着されて単位基板搬出部２０に引き渡され、この搬出部２０によりＹ方向に搬出されて分断装置の基板搬入側と同じ側方で作業者により取り出される（図１２参照）。
【００３０】
このように本分断装置によれば、Ｘ方向に沿って搬送して第１ブレイク部で切り出した短冊状基板Ｗ１をその向きを変えることなくＸ方向と直交するＹ方向に搬送して単位基板Ｗ２に切り出すものであるから、直線運動だけの搬送が行われて、従来のように短冊状基板を９０度回転させるための回転機構（ターンテーブル）を省略することができ、設備コストの低減化を図ることができると共に、短冊状基板の回転に伴う角度の微調整作業も必要なくなる。また、分断装置の作業ラインも、上流から下流にかけて直線的に搬送しながら単位基板を切り出す方式に比べて短縮されて設置スペースを少なくすることができる。加えて、マザー基板ＷをスクライブラインＳ１に沿って短冊状基板Ｗ１に分断した後、スクライブラインＳ２を加工するものであるから、従来のようなスクライブラインが互いに交差するクロススクライブがなくなり、これによりクロススクライブに起因する「カケ」や「ソゲ」などの傷痕の生じることを未然に防止することができる。
【００３１】
また、個々に分断された単位基板は、分断装置の基板搬入側と同じ分断装置側方で取り出されるので、マザー基板の搬入と単位基板の取り出しのための作業者の移動範囲が少なくなり、作業者の労役負担を軽減することができる。
【００３２】
以上本発明の代表的な実施例について説明したが、本発明は必ずしも上記の実施形態に特定されるものではない。例えば、第１搬送部１並びに第２搬送部１７は、上記したようなチャックや押しつけローラで後端から押つけて搬送する方式に代えてコンベアにより搬送する方式であってもよい。また上記実施例では第１スクライブラインＳ１並びに第２スクライブラインＳ２をカッターホイールで加工するようにしたが、レーザなどの光学的手段により加工することもできる。また、第１ブレイク部３並びに第２ブレイク部１９は上記した傾動テーブルの傾動による分断方式に限定されるものでなく、例えば、ブレイクバーを基板に押しつけて基板を撓ませることにより分断する方法であってもよい。
【００３３】
さらに、分断されるマザー基板Ｗは、１枚のみの単板から複数の基板を積層させた積層基板を対象とすることができ、素材もガラスなどの脆性材料基板や樹脂基板を対象とすることができる。なお、マザー基板Ｗが単板の場合は、上記した第１ブレイク部３，第２ブレイク部１９の上下のカッターホイールの何れか一方を省略することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の分断装置は、大判のマザー基板から単位基板を切り出す際に利用することができる。
【符号の説明】
【００３５】
Ｓ１  第１スクライブライン
Ｓ２  第２スクライブライン
Ｗ  マザー基板
Ｗ１  短冊状基板
Ｗ２  単位基板
１  第１搬送部
２  第１スクライブ部
３  第１ブレイク部
１７  第２搬送部
１８  第２スクライブ部
１９  第２ブレイク部
２０  単位基板搬出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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