(57)【要約】【課題】  脆性材料基板をクロススクライブするにあたり、溝付きカッターホイールを用いつつ、交点での「カケ」を防止することができるスクライブ方法を提供する。【解決手段】  刃先稜線部２ａに連続した凹凸２ｂを有する溝付きカッターホイール２を用いて、脆性材料基板Ｍに第１スクライブラインＳ１を形成し、次いでこの第１スクライブラインＳ１と交差する第２スクライブラインＳ２を形成するスクライブ方法であって、少なくとも第２スクライブラインＳ２を形成する工程において、脆性材料基板Ｍの表面にオイルを供給し、このオイルが供給されたスクライブ予定ラインＬに沿って、溝付きカッターホイール２を圧接しながら転動させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
刃先稜線部に連続した凹凸を有する溝付きカッターホイールを用いて、脆性材料基板に第１スクライブラインを形成し、次いでこの第１スクライブラインと交差する第２スクライブラインを形成するスクライブ方法であって、
少なくとも前記第２スクライブラインを形成する工程において、脆性材料基板の表面にオイルを供給し、
このオイルが供給されたスクライブ予定ラインに沿って、溝付きカッターホイールを圧接しながら転動させるようにした脆性材料基板のスクライブ方法。
【請求項２】
オイルを供給するためのオイル供給ノズルが、前記溝付きカッターホイールを保持するスクライブヘッドに取り付けられ、前記溝付きカッターホイールの移動に伴ってその進行方向前方部に前記オイル供給ノズルからオイルを供給するようにした請求項１に記載の脆性材料基板のスクライブ方法。
【請求項３】
前記溝付きカッターホイールによってスクライブラインを形成した後、前記脆性材料基板上に残留するオイルを洗浄液で洗浄除去する工程を含む請求項１または請求項２に記載の脆性材料基板のスクライブ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板等の脆性材料基板のスクライブ方法に関し、さらに詳細には、基板上に分割予定ラインに沿って縦、横のスクライブライン（切溝）を形成するスクライブ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、大面積の脆性材料基板を分断する加工では、まず基板表面に有限深さのスクライブラインを形成する工程と、その後、基板の裏側からスクライブラインに沿ってブレイクバーやブレイクローラで押圧することによりブレイクする工程とからなる方法が用いられている（特許文献１並びに特許文献２参照）。
具体的には、図４に示すように、脆性材料基板Ｍの表面に対してカッターホイール（スクライビングホイールともいう）でＸ方向のスクライブラインＳ１を形成し、次いで、Ｘ方向と交差するＹ方向のスクライブラインＳ２を形成する。このようにしてＸ−Ｙ方向に交差した複数のスクライブラインを形成した後、基板Ｍはブレイク装置に送られ、スクライブラインに沿って外力を印加することにより、単位基板Ｍ１に分断される。
【０００３】
スクライブラインを加工するカッターホイールとして、図５に示すような刃先稜線部１ａに凹凸を有しないカッターホイール１（以下これを「ノーマルカッターホイール」という）と、図６に示すような刃先稜線部２ａに連続した凹凸２ｂを有するカッターホイール２（以下これを「溝付きカッターホイール」という）とがある。後者の溝付きカッターホイールには、具体的には、三星ダイヤモンド工業株式会社製のペネット（Ｐｅｎｅｔｔ；登録商標）カッターホイールや、アピオ（ＡＰＩＯ；登録商標）カッターホイールがある。
【０００４】
ノーマルカッターホイール１でスクライブした場合は、分断面の強度を高く保つことができるという利点がある。しかしその反面、基板に対する食い込み力が小さいため、スクライブ開始時のかかりが悪く、カッターホイールが滑ってしまって良好なスクライブができないという難点がある。
【０００５】
上記したノーマルカッターホイール１に比べて、溝付きカッターホイール２は、基板への摩擦力や食い込み力が大きく、しかも凸部による基板表面への打点衝撃によって、クラックを基板内部に深く浸透させることができるという利点を有する。
【０００６】
ノーマルカッターホイール１を使用して脆性材料基板ＭにＸ−Ｙ方向のクロススクライブを行うと、図４に示すように、最初に形成したＸ方向のスクライブラインＳ１をノーマルカッター１が通過する交点ＰでＹ方向のスクライブラインＳ２が部分的に形成されない現象、すなわち、「交点飛び」と呼ばれる現象が発生することがある。この「交点飛び」の現象は、最初に形成されたＸ方向のスクライブラインＳ１の溝両側に応力が残存し、次のＹ方向のスクライブラインＳ２を形成するときに、応力が残存している交差点において、垂直クラックを生じさせるための押圧力が削がれてしまうからであると考えられる。
【０００７】
これに対し、溝付きカッターホイール２でクロススクライブを行った場合には、刃先の凸部２ｂにより基板Ｍに打点衝撃が加えられるので、前記した応力の残存箇所を溝付きカッターホイール２が通過するときに、押圧力が削がれにくくなる。このため、溝付きカッターホイールでは、「交点飛び」の現象は発生しにくくなり、高浸透の垂直クラックを得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３０７４１４３号公報
【特許文献２】特開２００４−３５９５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のように、溝付きカッターホイールでクロススクライブを行った場合、「交点飛び」の現象は抑えることができるが、互いに交差する縦、横のスクライブラインの交点Ｐにおいて、いわゆる「カケ」と呼ばれる不良が発生することがあった。
【００１０】
「カケ」とは、図７に示すように、最初に縦方向のスクライブラインＳ１を形成した後、カッターホイール２を圧接転動して横方向のスクライブラインＳ２を加工するときに、基板Ｍにおいて、カッターホイール２の圧接力が負荷されている側の基板（図７の左側の基板）が負荷されていない側の基板（図７の右側の基板）よりも矢印に示すように沈み込み、既設のスクライブラインＳ１を越えるところで、右側の基板に乗り上がるときに発生する微細なカケ（図中βで示す）をいう。
このような「カケ」は、当然ながら分断後の製品の品質を損なうものであり、製品の歩留まりを低下させる大きな原因となっていた。
【００１１】
そこで本発明は、このような従来課題に鑑みてなされたものであり、脆性材料基板をクロススクライブするにあたり、「交点飛び」の発生しにくい溝付きカッターホイールを用いつつ、交点での「カケ」を防止することができるスクライブ方法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】
【００１２】
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。すなわち、本発明のスクライブ方法では、刃先稜線部に連続した凹凸を有する溝付きカッターホイールを用いて、脆性材料基板に第１スクライブラインを形成し、次いでこの第１スクライブラインと交差する第２スクライブラインを形成するスクライブ方法であって、少なくとも前記第２スクライブラインを形成する工程において、脆性材料基板の表面にオイルを供給し、このオイルが供給されたスクライブ予定ラインに沿って、溝付きカッターホイールを圧接しながら転動させるようにした。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のスクライブ方法によれば、第２のスクライブを行う際に、溝付きカッターホイールの転動に先立って、スクライブ予定ライン上にオイルが供給される。ここで、「オイル」には、灯油、スピンドルオイル、マシン油、グリス等を用いることができる。塗布のしやすさから液体油が好ましいが、特に限定されるものではない。
塗布されたオイルは、基板表面を覆って溝付きカッターホイールの打点衝撃を緩和するクッションとしての効果を発揮する。これにより、互いに交差するスクライブラインの交点において、溝付きカッターホイールが既設のスクライブラインを越えるところで発生する「カケ」の現象を抑制することが可能となる。また、供給されたオイルは、溝付きカッターホイールの滑らかな転動を助長する潤滑剤として作用し、溝付きカッターホイールの寿命を延ばすことにも役立つ。
【００１４】
上記発明において、オイルを供給するノズルが、溝付きカッターホイールを保持するスクライブヘッドに取り付けられ、溝付きカッターホイールの移動に伴って、その進行方向前方部にオイル供給ノズルからオイルを供給するように構成するのがよい。
これにより、オイルを余分な部分に飛散させることなく、溝付きカッターホイールの移動に伴って加工すべきスクライブ予定ラインに沿って効率よく供給することができる。
【００１５】
また、上記発明において、前記の溝付きカッターホイールでスクライブラインを形成した後、基板上に残留するオイルを洗浄液で洗浄除去する工程を含む構成とするのがよい。
これにより、基板上のオイル成分や、スクライブ時に発生する切り粉などを除去して品質のよい単位基板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のスクライブ方法に用いるスクライブ装置の一例を示す正面図。
【図２】スクライブ方法を説明する平面図。
【図３】図１のスクライブ装置の別実施例を示す正面図。
【図４】従来のガラス基板のスクライブ方法を説明する平面図。
【図５】一般的なノーマルカッターホイールを示す正面図（ａ）と側面図（ｂ）。
【図６】一般的な溝付きカッターホイールを示す正面図（ａ）と側面図（ｂ）。
【図７】クロススクライブライン交点での「カケ」の現象を説明する断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下において本発明に係るスクライブ方法の詳細を、図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、脆性材料からなる大面積の脆性材料基板（以下単に「基板」という）に、スクライブラインを形成するために使用されるスクライブ装置の一例を示す概略的な正面図である。
【００１８】
このスクライブ装置Ａは、基板Ｍを載置するテーブル３を備えている。テーブル３は、この上に載置した基板Ｍを定位置で保持できるように保持機構を備えている。本実施例では、この保持機構として、テーブル３の表面に開口させた多数の小さなエア吸着孔（図示外）を介して基板を吸着保持するようにしている。また、テーブル３は、水平なレール４に沿ってＹ方向（図１の紙面に垂直な方向）に移動できるようになっており、モータ（図示外）によって回転するネジ軸５により駆動される。さらにテーブル３は、モータを内蔵する回転駆動部６により水平面内で回動できるようになっている。
【００１９】
テーブル３を挟んで設けてある両側の支持柱７、７と、Ｘ方向に水平に延びるビーム（横桟）８とを備えたブリッジ９が、テーブル３上を跨ぐようにして設けられている。
ビーム８には、Ｘ方向に水平に延びるガイド１０が設けられ、このガイド１０にスクライブヘッド１１がモータ１４によってビーム８に沿ってＸ方向に移動できるように取り付けられている。スクライブヘッド１１にはカッターホルダ１２を介して溝付きカッターホイール２が取り付けられている。
【００２０】
溝付きカッターホイール２は、前述したように刃先稜線部に連続した凹凸を有するものであって、詳しくは図６に示すように、例えば直径２ｍｍ〜６ｍｍで厚み０．６ｍｍ〜１．５ｍｍ程度の超硬合金製の円盤ディスク２ｃの外周部に刃先となる稜線２ａが角度α（約１００度〜１４０度）で形成され、その刃先稜線部２ａに連続した凹凸２ｂが形成されている。
【００２１】
さらに、前記スクライブヘッド１１には、溝付きカッターホイール２の進行方向前方側にオイル供給ノズル１５が取り付けられている。このオイル供給ノズル１５は、配管（図示外）を介してオイル供給ポンプに連通されており、溝付きカッターホイール２のスクライブ時に、溝付きカッターホイール２と一体的に移動して基板Ｍのスクライブ予定ライン上にオイルを供給する。
使用されるオイルは、基板表面に薄い皮膜を形成して、刃先凸部の基板表面に対する打点衝撃を緩和するクッションとしての効果が発揮できる粘性を備えたものがよく、具体的にはスピンドルオイル、灯油などが用いられる。
【００２２】
次に、このスクライブ装置を用いて、基板Ｍに対しＸ−Ｙ方向へクロススクライブを行う方法について説明する。
まず、溝付きカッターホイール２を降下させ、図２（ａ）に示すように、基板Ｍ上面をスクライブ予定ラインＬに沿って圧接しながら転動させる。このスクライブによって、図２（ｂ）に示すようにＸ方向のスクライブラインＳ１を形成する。同様の作業を繰り返すことにより、図２（ｃ）に示すように全てのＸ方向スクライブラインＳ１を形成する。このＸ方向のスクライブを第１スクライブという。
【００２３】
第１スクライブを行った後、テーブル４を水平方向に９０度回転させて、図２（ｄ）に示すように、Ｘ方向に直交するＹ方向のスクライブラインＳ２を前記と同様の手段で形成する。この際、溝付きカッターホイール２の進行方向前方側で、スクライブ予定ライン上にオイル供給ノズル１５からオイルを供給する。同様の作業を繰り返すことにより図２（ｅ）に示すように全てのＹ方向スクライブラインＳ２を形成する。このＹ方向のスクライブを第２スクライブという。
このようにして、互いにクロスするスクライブラインＳ１、Ｓ２を加工する。
【００２４】
上記したように、第２スクライブを行う際に、溝付きカッターホイール２の転動に先立って、スクライブ予定ライン上にオイルが供給されているので、このオイルが基板表面を覆って溝付きカッターホイール２の打点衝撃を緩和するクッションとしての効果を発揮する。これにより、Ｘ−Ｙ方向のスクライブラインの交点Ｐにおいて、溝付きカッターホイール２が既設のスクライブラインＳ１を越えるところで発生する「カケ」の現象を抑制することが可能となる。また、供給されたオイルは溝付きカッターホイール２の潤滑剤としての作用も発揮し、溝付きカッターホイールの滑らかな転動を可能にして、その寿命を延ばすことができる。
【００２５】
このようにして、Ｘ−Ｙ方向のクロスする全てのスクライブラインＳ１、Ｓ２を加工した後、基板Ｍの表面を洗浄液で洗浄してオイル成分やスクライブ時に発生した切り粉などを取り除く。この洗浄は、基板Ｍを別ステージ（図示外）に移して行うのが好ましいが、廃液処理など設備を設置した上でこのスクライブ装置Ａで行うようにすることも可能である。使用される洗浄液は、オイル成分を除去するに適した中性洗剤や有機洗剤などが好ましいが、使用されるオイルの種類によって適切なものが選択される。
【００２６】
上記実施例において、オイル供給ノズル１５を、溝付きカッターホイール２のスクライブヘッド１１に取り付けた例を示したが、図３に示すように、スクライブヘッド１１と分離してビーム８のガイド１０に沿って移動するホルダ１６に取り付けるようにしてもよい。
【００２７】
また、上記実施例において、第２スクライブを行うときだけにオイルを供給するようにしたが、第１スクライブを行う場合も同様にオイルをスクライブ予定ライン上に供給するようにしてもよい。
【００２８】
（実施例）
発明者らは、オイルを供給してクロスカットした場合の交点飛びの発生回数を検証する実験を行った。
使用した溝付きカッターホイール（三星ダイヤモンド工業株式会社製Ｍ−Ｐｅｎｅｔｔ）は、直径２ｍｍ、刃先角度αが１１５度のものを使用した。ガラス基板は厚さ０．７ｍｍであり、押圧荷重は０．１ＭＰａとした。
その結果、１００回のクロスカットを行ったが交点飛びは発生せず、全て交点での分離が可能となり、結果は良好であった。
【００２９】
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なく、本発明の目的を達成し、請求の範囲を逸脱しない範囲内で適宜修正、変更することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明のスクライブ方法は、ガラスなどの脆性材料基板をクロススクライブする場合に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００３１】
Ａ  スクライブ装置
Ｍ  脆性材料基板
β  カケ
Ｓ１  Ｘ方向のスクライブライン
Ｓ２  Ｙ方向のスクライブライン
１  ノーマルカッターホイール
２  溝付きカッターホイール
２ａ  稜線部
２ｂ  凹凸
３  テーブル
８  ビーム
１０  ガイド
１１  スクライブヘッド
１５  オイル供給ノズル
【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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