(57)【要約】  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。
2008126502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。【０００３】
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。【０００４】
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。【０００５】
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。【０００６】
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。【０００７】
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。
【特許文献１】特開平８−２２５３３３号公報
【特許文献２】特開２００３−２６７７４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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。【０００９】
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。【００１０】
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。【００１１】
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。【００１２】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
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。【００１４】
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。【００１５】
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。【００１６】
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。【００１７】
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。【００１８】
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。【００１９】
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。【００２０】
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。
【発明の効果】
【００２１】
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。【００２２】
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。【００２３】
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。【００２４】
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。【００２５】
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。【００２６】
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。【００２７】
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。【００２８】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】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
【図２】Ｘ軸方向からみたスクライブ装置の各軸の構成図
【図３】Ｙ軸方向からみたスクライブ装置の正面図
【図４】ワークの表面に形成されたスクライブ線を示す平面図
【図５】Ｚ軸の他の例を示す図
【図６】保護シートが張られたガラス基板を示す断面図
【符号の説明】
【００３０】
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
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
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。【００３２】
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。【００３３】
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。【００３４】
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。【００３５】
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。【００３６】
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。【００３７】
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。【００３８】
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。【００３９】
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。【００４０】
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。【００４１】
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。【００４２】
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。【００４３】
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。【００４４】
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。【００４５】
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。【００４６】
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。【００４７】
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。【００４８】
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。【００４９】
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。【００５０】
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。【００５１】
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。【００５２】
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。【００５３】
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。【００５４】
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。【００５５】
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。【００５６】
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。【００５７】
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。
【図１】
2008126502.tif 000003
【図２】
2008126502.tif 000004
【図３】
2008126502.tif 000005
【図４】
2008126502.tif 000006
【図５】
2008126502.tif 000007
【図６】
2008126502.tif 000008
【国際調査報告】
2008126502.tif 000009
2008126502.tif 000010
2008126502.tif 000011
2008126502.tif 000012