(57)【要約】【課題】  基板を反転させて次工程のテーブルに載置するまでの作業時間を短縮できる吸着反転機構を備えた基板分断装置を提供する。【解決手段】  脆性材料基板Ｗの表面にスクライブラインを形成するスクライブ装置Ｄと、スクライブされた基板Ｗを吸着反転機構Ｇに移送する搬送機構Ｅと、回転軸２８により反転可能に形成された吸着板２９を備え、さらに搬送機構Ｅから基板Ｗを受け取って上下反転させてブレイク装置Ｆのテーブル１５に載置する吸着反転機構Ｇと、吸着反転機構Ｇから受け取った基板Ｗをブレイクするブレイク装置Ｆとが設けられ、吸着反転機構Ｇの吸着板２９の回転軸２８は、吸着板２９の一端部に基板Ｗの搬送方向と略直交する方向に延設され、この回転軸２８を支点として基板Ｗを吸着した吸着板２９を反転させて、反転された基板Ｗがブレイク装置Ｆのテーブル１５上に載置できるように、回転軸２８をブレイク装置Ｆのテーブル１５の近傍へ配置する。【選択図】図１
2014091652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脆性材料基板を順次搬送する主経路を第１の方向とし、前記主経路の途中に、脆性材料基板の表面にスクライブラインを形成するスクライブ装置と、
スクライブ装置によってスクライブラインが形成された前記脆性材料基板を前記スクライブ装置のテーブルから後記吸着反転機構に移送する搬送機構と、
回転軸を介して上下反転可能に形成された吸着板を備え、前記搬送機構から前記脆性材料基板を前記吸着板上に受け取って上下反転させ、反転させた前記脆性材料基板を後記ブレイク装置のテーブルに載置する吸着反転機構と、
前記吸着反転機構から受け取った前記脆性材料基板を前記スクライブラインに沿ってブレイクするブレイク装置とが設けられ、
前記吸着反転機構における前記吸着板の前記回転軸は、前記吸着板の一端部に前記第１の方向と略直交する方向に沿って延設されており、この回転軸を支点として前記脆性材料基板を吸着した前記吸着板を反転させたときに、反転された前記脆性材料基板が前記ブレイク装置のテーブル上に載置できるように、前記回転軸が前記ブレイク装置のテーブル近傍位置に配置されている基板分断装置。
【請求項２】
前記吸着反転機構の吸着板が、上下位置調節可能に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】
前記搬送機構が、前記脆性材料基板を前記スクライブ装置のテーブルに給材する動作と、ブレイク装置のテーブルからブレイクされた前記脆性材料基板を次の工程に除材する動作を兼ねるように形成されている請求項１または請求項２に記載の基板分断装置。
【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基板分断装置に関する。特に本発明は、基板上にスクライブラインを形成してこのスクライブラインに沿ってブレイクする基板分断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、テーブル上に載置した大面積のマザー基板に対し、スクライブ装置でカッターホイール（スクライビングホイールともいう）を転動させたり、レーザービームの照射による熱歪を利用したりして、互いに直交する複数条の平行なスクライブラインを形成し、その後に、マザー基板を吸着反転機構により反転させてブレイク装置のテーブルに載置し、当該スクライブラインを設けた面とは反対側の面からブレイクバーを押し当てて基板を撓ませることにより基板を分断し、単位製品を取り出す方法が知られており、例えば特許文献１等で開示されている。
【０００３】
また、２枚のガラス基板を貼り合わせたマザー基板を分断する場合、スクライブ装置のテーブル上に載置されたマザー基板に対して、カッターホイールを転動させることにより基板の一方の面であるＡ面にスクライブラインを形成する。次いで、吸着反転機構で基板を吸着して反転させた後、ブレイク装置のテーブル上に載置し、基板Ａ面の裏面となる基板Ｂ面をブレイクバー等で押圧して基板Ａ面を分断する。次いで、上記と同様に、基板Ｂ面にスクライブラインを形成し、基板を反転させた後、基板Ａ面をブレイクバー等で押圧して基板Ｂ面を分断する。この後、分断された基板をブレイク装置から除材して次の工程へ移行する方法が、例えば特許文献２（図４５）等で開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００５／０５３９２５号公報
【特許文献２】国際公開ＷＯ２００２／０５７１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、基板にスクライブ加工を行うスクライブ装置と、スクライブされた基板を反転させる吸着反転機構と、反転された基板をブレイクするブレイク装置を備えた基板分断装置では、作業の効率化を図るために、基板をできるだけ短い作業時間でそれぞれの工程のステージに搬送することが望ましい。しかし、従来の基板分断装置に組み込まれている吸着反転機構は、例えば上記特許文献１に示すように、スクライブ装置でスクライブされた基板を受け取って反転させた後、ブレイク装置のテーブルまで移動する動作、並びに該テーブル上に降下する動作を行って、反転させた基板をブレイク装置のテーブルに載置するように構成されている。そのため、基板を反転させた後のブレイク装置への搬送に時間がかかり、基板分断に要するトータルの作業時間が長くなるといった問題点があった。加えて、ブレイク装置までの移動機構やテーブルへの昇降機構を必要とするため装置の構造が複雑になり、コスト高になるといった問題点があった。
【０００６】
そこで本発明は、上記した従来課題に鑑み、基板を反転させて次工程のテーブルに載置するまでの作業時間を短縮することが可能な吸着反転機構を備えた基板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】
【０００７】
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、本発明の基板分断装置は、脆性材料基板を順次搬送する主経路を第１の方向とし、前記主経路の途中に、脆性材料基板の表面にスクライブラインを形成するスクライブ装置と、スクライブ装置によってスクライブラインが形成された前記脆性材料基板を前記スクライブ装置のテーブルから後記吸着反転機構に移送する搬送機構と、回転軸を介して上下反転可能に形成された吸着板を備え、前記搬送機構から前記脆性材料基板を前記吸着板上に受け取って上下反転させ、反転させた前記脆性材料基板を後記ブレイク装置のテーブルに載置する吸着反転機構と、前記吸着反転機構から受け取った前記脆性材料基板を前記スクライブラインに沿ってブレイクするブレイク装置とが設けられ、前記吸着反転機構における前記吸着板の前記回転軸は、前記吸着板の一端部に前記第１の方向と略直交する方向に沿って延設されており、この回転軸を支点として前記脆性材料基板を吸着した前記吸着板を反転させたときに、反転された前記脆性材料基板が前記ブレイク装置のテーブル上に載置できるように、前記回転軸が前記ブレイク装置のテーブル近傍位置に配置される構成とした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の基板分断装置は上記のごとく構成されているので、前記回転軸を支点として前記吸着板を反転させるだけで、基板の反転動作と、反転後の基板を前記ブレイク装置のテーブル上に載置する動作を同時に行うことが可能となり、これにより、作業時間を大幅に短縮することができる。また、吸着反転機構は、吸着板と、吸着板の一端部に設けられた回転軸とによる簡単な構成とすることができ、小型化とコストの低減化を図ることができるといった効果がある。
【０００９】
本発明において、前記吸着反転機構の吸着板が、上下位置調節可能に形成されるようにするのがよい。
これにより、基板を吸着させて吸着板を反転させたときに、正確にブレイク装置のテーブル上に基板を載置できるように、吸着板の上下位置を調整することができる。
【００１０】
本発明において、前記搬送機構が、前記脆性材料基板を前記スクライブ装置のテーブルに給材する動作と、前記ブレイク装置のテーブルからブレイクされた前記脆性材料基板を次の工程に除材する動作を兼ねるように形成するのがよい。
これにより、前記脆性材料基板を前記スクライブ装置のテーブルに給材するための機構、並びに前記ブレイク装置でブレイクされた基板を次工程に除材のための機構をそれぞれ別途に設置することを省略することができ、基板分断装置をコンパクトに構成することが可能となるといった効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る基板分断装置の全体構成を示す概略的な斜視図。
【図２】図１の基板分断装置の概略的な平面図。
【図３】図１の基板分断装置における搬送機構の側面図。
【図４】図１の基板分断装置におけるスクライブ装置の斜視図。
【図５】図１の基板分断装置におけるブレイク装置の斜視図。
【図６】図１の基板分断装置における吸着反転機構の側面図。
【図７】本発明の基板分断装置による分断工程の第１段階を示す概略的説明図。
【図８】基板分断工程の第２段階を示す概略的説明図。
【図９】基板分断工程の第３段階を示す概略的説明図。
【図１０】基板分断工程の第４段階を示す概略的説明図。
【図１１】基板分断工程の第５段階を示す概略的説明図。
【図１２】基板分断工程の第６段階を示す概略的説明図。
【図１３】基板分断工程の第７段階を示す概略的説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る基板分断装置の詳細を、実施図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係る基板分断装置の全体構成を示す概略的な斜視図であり、図２はその概略的な平面図を示すものである。
【００１３】
本実施例で示す基板分断装置は、図１、２に示すように、搬入用コンベアＣと、スクライブ装置Ｄと、ブレイク装置Ｆと、搬送機構Ｅと、吸着反転機構Ｇと、排出用コンベアＨとから構成される。
加工される基板Ｗは、搬入用コンベアＣからスクライブ装置Ｄ、ブレイク装置Ｆを経て排出用コンベアＨまで、第１の方向に延びる直線Ｌに沿って順次移行されるようになっている。第１の方向は、図面上ではＸ方向として表示される。この第１の方向に沿った基板の送り経路は加工ラインであり、本発明では「基板の主経路」という。また、第１の方向と直交する方向を第２の方向という。
【００１４】
スクライブ装置Ｄは、図４に示すように、前記した基板の主経路の方向（すなわち、Ｘ方向）と平面上で直交する第２の方向（Ｙ方向）に延設されたレール４に沿って移動するテーブル５を備えており、モータ６によって回転するネジ軸７により駆動される。さらに、テーブル５は、モータを内蔵する回転駆動部８により水平面内で回動できるようになっている。また、左右一対の支柱９、９と、これら支柱９、９に橋架されたＸ方向に延びるガイド１０を備えたビーム１１とによって門型の支持体が形成される。ガイド１０にはカッターホイール１２を有するスクライブヘッド１３がガイド１０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。
【００１５】
ブレイク装置Ｆは、図５に示すように、基板の主経路の方向（Ｘ方向）と平面上で直交する第２の方向（Ｙ方向）に延設されたレール１４に沿って移動するテーブル１５を備えており、モータ１６によって回転するネジ軸１７により駆動される。さらに、テーブル１５はモータを内蔵する回転駆動部１８により水平面内で回動できるようになっている。また、左右一対の支柱１９、１９と、これら支柱１９、１９に橋架されたＸ方向に延びる横枠２０を備えたビーム２１とによって門型の支持体が形成される。横枠２０には、Ｘ方向に延びるブレイクバー２２がシリンダ２３により昇降できるように取り付けられている。
【００１６】
搬送機構Ｅは、図３に示すように、第１の方向、すなわち、Ｘ方向の直線Ｌ（図２参照）に沿って配置されたガイドレール１と、このガイドレール１に沿って移動するスライド部材２と、スライド部材２に水平な姿勢で昇降可能に取り付けられた吸着板３とからなる。吸着板３は下面に多数の吸着孔を備え、真空ポンプを用いた減圧装置と吸気用の配管（図示外）で接続されており、減圧装置による吸引エアによって基板Ｗを吸着して搬送できるように形成されている。ガイドレール１はスクライブ装置Ｄやブレイク装置Ｆ、吸着反転機構Ｇの動作を妨げないように分断装置の上方位置に配置されている。
【００１７】
吸着反転機構Ｇは、図６に示すように、支持台２４に垂直姿勢で固定された四角柱の支柱２５と、該支柱２５に上下位置調節機構（図示外）を介して上下位置調節可能に取り付けられた可動子２６と、可動子２６に、内部に設けられた回転機構２７によって回転可能に取り付けられた水平な回転軸２８と、回転軸２８に固定された水平な吸着板２９とからなる。吸着板２９はその一面に多数の吸着孔を有する吸着面２９ａを備え、真空ポンプを用いた減圧装置に吸気用の配管（図示外）を介して接続されており、減圧装置による吸引エアによって基板Ｗを吸着して反転できるように形成されている。また、可動子２６の上下位置を調節する上下位置調節機構は、例えばラックとピニオンの組み合わせによる駆動機構や流体シリンダを動力源とする駆動機構によって形成することができる。
吸着板２９の回転軸２８は、前記第１の方向と略直交する方向に沿って延設され、かつ、吸着板２９の一端部に設けられている。そして、基板Ｗを吸着した吸着板２９を反転させたときに、反転された基板Ｗがブレイク装置Ｆのテーブル１５上に載置できるように、回転軸２８がブレイク装置Ｆのテーブル１５の側端近傍位置に配置されている。
【００１８】
次に、上記した基板分断装置によるマザー基板Ｗの分断工程を、図２、図７〜１３を用いて順を追って説明する。
搬入用コンベアＣにより給材された基板Ｗは、図７に示すように、搬送機構Ｅの吸着板３によって吸着されてスクライブ装置Ｄの受け渡し位置にあるテーブル５上に載置される。次いで、テーブル５をスクライブヘッド１３（図１、２参照）の位置まで移動させてカッターホイールにより互いに交差するＸ−Ｙ方向のスクライブラインを形成した後、テーブル５が元位置（受け渡し位置）に戻される。
【００１９】
スクライブラインの形成が完了した基板Ｗは、図８に示すように、搬送機構Ｅの吸着板３で吸着されてテーブル５から持ち上げられ、吸着反転機構Ｇの吸着板２９の上方まで移動する。吸着反転機構Ｇの吸着板２９は吸着面２９ａを上方に向けた状態で待機しており、この吸着面２９ａ上に、図９、１０に示すように、搬送機構Ｅの吸着板３を降下させて基板Ｗを載置する。
【００２０】
次いで、図１１に示すように、吸着反転機構Ｇの吸着板２９を、回転軸２８を支点として回転させて表裏反転された基板Ｗをブレイク装置Ｆのテーブル１５上に載置した後、図１２に示すように、吸着板２９は吸着面２９ａを上に向けた待機姿勢に戻される。
ブレイク装置Ｆでは、基板Ｗを載置したテーブル１５をブレイクバー２２（図１、２参照）の下方まで移動させてブレイクバー２２によりスクライブラインに沿って基板Ｗをブレイクした後、テーブル１５は元の受け渡し位置に戻される。
この後、図１３に示すように、再び搬送装置Ｅの吸着板３によって、ブレイクされた基板Ｗがテーブル１５から吸着されて排出用コンベアＨに除材される。
【００２１】
以上、１枚の基板Ｗを分断する工程について順を追って説明したが、連続して基板Ｗを分断する場合には、最初の基板Ｗのブレイク作業がブレイク装置Ｆで行われている間に、上記した図７〜１０の工程を経てスクライブされた後続の基板を吸着反転機構Ｇの吸着板２９上に吸着待機させておく。そして、最初の基板Ｗを排出コンベアＨに除材した後、吸着反転機構Ｇを反転させて、後続の基板を図１１〜１３の工程を行うことにより、流れ作業で連続的に基板の分断を行うことができる。
【００２２】
上記実施例では、単板の基板Ｗを分断する場合について記載したが、２枚のガラス基板を貼り合わせた貼り合わせ基板を分断する場合は、上述した工程によりブレイク装置Ｆで基板Ｗの一方の面（Ａ面）のブレイクが完了した後、搬送装置Ｅの吸着板３で基板Ｗを吸着して再びスクライブ装置Ｄのテーブル５上に載置する。この後、図７〜１２と同じ工程を経て基板の他方の面（Ｂ面）をブレイクした後、図１３のように搬送装置Ｅの吸着板３で基板Ｗをブレイク装置Ｆのテーブル１５上から除材するようにすればよい。
【００２３】
上記した実施例において、搬送機構Ｅが、基板Ｗを搬入用コンベアＣからスクライブ装置Ｄのテーブル５に給材する動作と、ブレイク装置Ｆのテーブル１５からブレイクされた基板Ｗを排出用コンベアＨに除材する動作を兼ねるようにしたので、基板Ｗをスクライブ装置Ｄのテーブル５に給材するための機構、並びに、ブレイク装置Ｆでブレイクされた基板Ｗを次工程に除材するための機構をそれぞれ別途に設置する必要がなくなり、基板分断装置をコンパクトに構成することが可能となる。
【００２４】
本発明では、上述した基板分断工程において、吸着反転機構Ｇの吸着板２９を、基板Ｗを載置した状態で反転させたときに、反転された基板Ｗがブレイク装置Ｆのテーブル１５上に載置できるように、回転軸２８がブレイク装置Ｆのテーブル１５の近傍位置に配置されているので、吸着板２９を反転させるだけで、吸着反転機構Ｇによる基板Ｗの反転動作と、反転後の基板Ｗをテーブル１５上に載置する動作を同時に行うことが可能となる。これにより、作業時間を大幅に短縮することができる。また、吸着反転機構Ｇは、吸着板２９と、吸着板２９の一端部に設けられた回転軸２８とによる簡単な構成とすることができるので、小型化とコスト低減化の両方を図ることが可能となる。
【００２５】
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】
【００２６】
本発明は、基板上にスクライブラインを形成してこのスクライブラインに沿ってブレイクする基板分断装置に利用される。
【符号の説明】
【００２７】
Ｃ  搬入用コンベア
Ｄ  スクライブ装置
Ｅ  搬送機構
Ｆ  ブレイク装置
Ｇ  吸着反転機構
Ｈ  排出用コンベア
Ｗ  マザー基板（脆性材料基板）
３  搬送機構の吸着板
５  スクライブ装置のテーブル
１５  ブレイク装置のテーブル
２８  吸着板の回転軸
２９  吸着反転機構の吸着板
【図１】
2014091652.tif 000003
【図２】
2014091652.tif 000004
【図３】
2014091652.tif 000005
【図４】
2014091652.tif 000006
【図５】
2014091652.tif 000007
【図６】
2014091652.tif 000008
【図７】
2014091652.tif 000009
【図８】
2014091652.tif 000010
【図９】
2014091652.tif 000011
【図１０】
2014091652.tif 000012
【図１１】
2014091652.tif 000013
【図１２】
2014091652.tif 000014
【図１３】
2014091652.tif 000015