(57)【要約】【課題】基板を反転させることなくスクライブラインに沿ってクラックを伸展させることが可能なクラック伸展方法、および、当該クラック伸展方法を適用した基板分断システムを提供する。【解決手段】クラック伸展方法は、刃先を基板１５の表面に押し当てながら基板１５の表面に沿ってスクライブライン１５ａを形成する工程と、クラックＣＬ１、ＣＬ２が閉じる方向に基板１５に曲げモーメントＭ１を付与する工程と、を有する。スクライブライン１５ａを形成する工程では、少なくともスクライブライン１５ａの一方の端部において刃先の荷重を高めて、基板１５の反対側の面までクラックＣＬ２を浸透させる。曲げモーメントＭ１を付与する工程では、スクライブライン１５ａの一方の端部を起点に、クラックＣＬ２、ＣＬ１を閉じる方向に基板１５に曲げモーメントＭ１を付与する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
刃先を基板の表面に押し当てながら前記基板の表面に沿って移動させて、前記基板の表面に基板厚み方向へのクラックによるスクライブラインを形成する工程と、
前記クラックが閉じる方向に前記基板に曲げモーメントを付与する工程と、を有し、
前記スクライブラインを形成する工程では、少なくとも前記スクライブラインの一方の端部において、前記スクライブラインの他の部分よりも前記刃先の荷重を高めて、前記基板の反対側の表面までクラックを浸透させ、
前記曲げモーメントを付与する工程では、前記スクライブラインの前記一方の端部を起点に、前記クラックを閉じる方向に前記基板に曲げモーメントを付与する、
ことを特徴とするクラック伸展方法。
【請求項２】
請求項１に記載のクラック伸展方法において、
前記曲げモーメントを付与する工程は、前記スクライブラインが形成された前記基板の前記表面に付与する押圧力を、前記一方の端部から前記他方の端部へと移動させる工程を含む、
ことを特徴とするクラック伸展方法。
【請求項３】
請求項２に記載のクラック伸展方法において、
前記曲げモーメントを付与する工程は、前記スクライブラインが形成された前記基板の前記表面を押圧するローラを、前記一方の端部から前記他方の端部へと移動させる工程を含む、
ことを特徴とするクラック伸展方法。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか一項に記載のクラック伸展方法において、
前記基板の厚みが、０．４ｍｍ以下である、
ことを特徴とするクラック伸展方法。
【請求項５】
刃先を基板の表面に押し当てながら前記基板の表面に沿って移動させて、前記基板の表面に基板厚み方向へのクラックによるスクライブラインを形成するスクライブ装置と、
前記クラックが閉じる方向に前記基板に曲げモーメントを付与して前記基板を前記スクライブラインに沿って分断する分断装置と、を備え、
前記スクライブ装置は、少なくとも前記スクライブラインの一方の端部において、前記スクライブラインの他の部分よりも前記刃先の荷重を高めて、前記基板の反対側の表面までクラックを浸透させ、
前記分断装置は、前記スクライブラインの前記一方の端部を起点に、前記クラックを閉じる方向に前記基板に曲げモーメントを付与する、
ことを特徴とする基板分断システム。
【請求項６】
請求項５に記載の基板分断システムにおいて、
前記分断装置は、前記スクライブラインが形成された前記基板の前記表面に付与する押圧力を、前記一方の端部から前記他方の端部へと移動させる構成を備える、
ことを特徴とする基板分断システム。
【請求項７】
請求項６に記載の基板分断システムにおいて、
前記分断装置は、前記スクライブラインが形成された前記基板の前記表面を押圧するローラを、前記一方の端部から前記他方の端部へと移動させる構成を備える、
ことを特徴とする基板分断システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板にクラックを伸展させるためのクラック伸展方法および基板を分断するための基板分断システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス基板等の脆性材料基板の分断は、基板表面にスクライブラインを形成するスクライブ工程と、形成されたスクライブラインに沿って基板を分断するブレイク工程とによって行われる。スクライブ工程では、刃先が、基板表面に押し付けられつつ、所定のラインに沿って移動される。スクライブラインの形成には、スクライブヘッドを備えたスクライブ装置が用いられる。
【０００３】
以下の特許文献１には、スクライブラインに沿って基板を分断する装置が記載されている。この装置では、クランプバーで基板を上下から挟んだ状態で、ブレイクバーで基板の端部上面を押圧することにより、基板がスクライブラインに沿って分断される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１８９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、基板の分断工程では、スクライブ工程で形成された基板厚み方向へのクラックを開く方向に、基板が曲げられる。このように基板を曲げることにより、クラックが形成された面と反対側の面までクラックが伸展し、これにより、基板がスクライブラインに沿って分断される。
【０００６】
しかし、この分断方法では、基板にスクライブラインを形成した後、基板の反対側の面を押圧するために、スクライブ工程の後に、基板を表裏逆に反転させる必要がある。このため、基板を反転させるための機構が必要となり、システムが大型化する。また、基板を反転させる動作において、基板に意図しない応力が掛かり、クラックの伸展が生じることも想定され得る。
【０００７】
かかる課題に鑑み、本発明は、基板を反転させることなくスクライブラインに沿ってクラックを伸展させることが可能なクラック伸展方法、および、当該クラック伸展方法を適用した基板分断システム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】
本発明の第１の態様は、クラック伸展方法に関する。この態様に係るクラック伸展方法は、刃先を基板の表面に押し当てながら前記基板の表面に沿って移動させて、前記基板の表面に基板厚み方向へのクラックによるスクライブラインを形成する工程と、前記クラックが閉じる方向に前記基板に曲げモーメントを付与する工程と、を有する。前記スクライブラインを形成する工程では、少なくとも前記スクライブラインの一方の端部において、前記スクライブラインの他の部分よりも前記刃先の荷重を高めて、前記基板の反対側の表面までクラックを浸透させる。前記曲げモーメントを付与する工程では、前記スクライブラインの前記一方の端部を起点に、前記クラックを閉じる方向に前記基板に曲げモーメントを付与する。
【０００９】
本態様に係るクラック伸展方法によれば、クラックを閉じる方向に基板に曲げモーメントを付与するものであるため、基板の表面にスクライブラインを形成した後、クラックの伸展のために、基板を表裏反転させる必要がない。また、少なくともスクライブラインの一方の端部に、基板を貫通するクラックが形成されているため、この端部を起点とすることにより、クラックを閉じる方向の曲げモーメントによって、スクライブラインの他方の端部まで、クラックを、基板を貫通する深さに伸展させ得る。よって、基板を反転させることなく、スクライブラインに沿って、円滑に、垂直クラックを伸展させることができる。
【００１０】
本態様に係るクラック伸展方法において、前記曲げモーメントを付与する工程は、前記スクライブラインが形成された前記基板の前記表面に付与する押圧力を、前記一方の端部から前記他方の端部へと移動させる工程を含み得る。こうすると、スクライブラインの一方の端部に形成されたクラックを、押圧力の移動に伴い、他方の端部へと伸展させ得る。
【００１１】
この場合、前記曲げモーメントを付与する工程は、前記スクライブラインが形成された前記基板の前記表面を押圧するローラを、前記一方の端部から前記他方の端部へと移動させる工程を含み得る。こうすると、スクライブラインの一方の端部に形成されたクラックを、ローラの移動に伴い、他方の端部へと順次に伸展させることができる。
【００１２】
なお、本態様に係るクラック伸展方法は、前記基板の厚みが、０．４ｍｍ以下である場合に用いて好適なものである。
【００１３】
本発明の第２の態様は、基板分断システムに関する。この態様に係る基板分断システムは、刃先を基板の表面に押し当てながら前記基板の表面に沿って移動させて、前記基板の表面に基板厚み方向へのクラックによるスクライブラインを形成するスクライブ装置と、前記クラックが閉じる方向に前記基板に曲げモーメントを付与して前記基板を前記スクライブラインに沿って分断する分断装置と、を備える。前記スクライブ装置は、少なくとも前記スクライブラインの一方の端部において、前記スクライブラインの他の部分よりも前記刃先の荷重を高めて、前記基板の反対側の表面までクラックを浸透させる。前記分断装置は、前記スクライブラインの前記一方の端部を起点に、前記クラックを閉じる方向に前記基板に曲げモーメントを付与する。
【００１４】
本態様に係る基板分断システムにおいて、前記分断装置は、前記スクライブラインが形成された前記基板の前記表面に付与する押圧力を、前記一方の端部から前記他方の端部へと移動させる構成を備える構成とされ得る。
【００１５】
たとえば、前記分断装置は、前記スクライブラインが形成された前記基板の前記表面を押圧するローラを、前記一方の端部から前記他方の端部へと移動させる構成を備え得る。
【００１６】
本態様に係る基板分断システムよれば、上記第１の態様と同様の効果が奏され得る。
【発明の効果】
【００１７】
以上のとおり、本発明によれば、基板を反転させることなくスクライブラインに沿ってクラックを伸展させることが可能なクラック伸展方法、および、当該クラック伸展方法を適用した基板分断システムを提供することができる。
【００１８】
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の１つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、実施の形態に係るスクライブ装置の構成を模式的に示す図である。
【図２】図２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、実施の形態に係る刃先の正面図および側面図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、実施の形態に係る刃先により基板表面にスクライブラインを形成する動作を模式的に示す図である。
【図４】図４は、実施の形態に係るテーブルの構成と、テーブルに対する基板の設置工程とを模式的に示す図である。
【図５】図５（ａ）は、実施の形態に係るスクライブ装置の構成を示すブロック図である。図５（ｂ）は、実施の形態に係るスクライブライン形成時の制御を示すフローチャートである。
【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、実施の形態に係るスクライブライン形成時の刃先の移送動作を模式的に示す図である。
【図７】図７（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、実施の形態に係るスクライブライン形成時の刃先の移送動作を模式的に示す図である。
【図８】図８（ａ）は、実施の形態に係るスクライブラインの端部以外の位置におけるクラックの形成状態を模式的に示す図である。図８（ｂ）は、実施の形態に係るスクライブラインの端部におけるクラックの形成状態を模式的に示す図である。
【図９】図９は、実施の形態に係るスクライブラインが形成された基板を模式的に示す斜視図である。
【図１０】図１０（ａ）は、実施の形態に係る分断装置の構成を模式的に示す平面図である。図１０（ｂ）は、実施の形態に係る分断装置の構成を模式的に示す側面図である。
【図１１】図１１（ａ）は、実施の形態に係る分断装置の構成を示すブロック図である。図１１（ｂ）は、実施の形態に係るクラック伸展時の制御を示すフローチャートである。
【図１２】図１２（ａ）、（ｂ）は、変更例に係るクラック伸展方法を模式的に示す平面図である。
【図１３】図１３（ａ）、（ｂ）は、他の変更例に係るクラック伸展方法を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図には、便宜上、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸が付記されている。Ｘ−Ｙ平面は水平面に平行で、Ｚ軸方向は鉛直方向である。
【００２１】
図１は、スクライブ装置１の構成を模式的に示す図である。
【００２２】
スクライブ装置１は、移動台１０を備えている。移動台１０は、ボールネジ１１と螺合されている。移動台１０は、一対の案内レール１２によってＹ軸方向に移動可能に支持されている。モータの駆動によりボールネジ１１が回転することで、移動台１０が、一対の案内レール１２に沿ってＹ軸方向に移動する。移動台１０の上面には、モータ１３が設置されている。モータ１３は、上部に位置するテーブル１４をＸ−Ｙ平面において回転させて所定角度に位置決めする。
【００２３】
テーブル１４は、基板１５を支持するためのものである。後述のように、テーブル１４の表面には、多数の孔１４１（図４参照）が設けられている。図示しない空圧源によって孔１４１に陰圧が付与されることにより、基板１５が吸着されてテーブル１４に固定される。
【００２４】
基板１５は、ガラス等の材料からなっている。基板１５の厚みは、たとえば、０．４ｍｍ以下であり、より好ましくは、０．３ｍｍ以下である。
【００２５】
スクライブ装置１は、テーブル１４に載置された基板１５の上方に、この基板１５の表面に形成されたアライメントマークを撮像する二台のカメラ１６を備えている。また、移動台１０とその上部のテーブル１４とを跨ぐように、ブリッジ１７が支柱１８ａ、１８ｂに架設されている。
【００２６】
ブリッジ１７には、ガイド１９が取り付けられている。スクライブヘッド２０は、このガイド１９に案内されてＸ軸方向に移動するように設置されている。スクライブヘッド２０は、下端にホルダジョイント２１を備えている。このホルダジョイント２１に、ホルダユニット３０が装着され、このホルダユニット３０に刃先４０が固定されている。スクライブヘッド２０は、ホルダジョイント２１とともに刃先４０を昇降させる昇降機構（図示せず）を備えている。昇降機構は、たとえば、カム機構やエアシリンダ等を備える。刃先４０を昇降させることにより、基板１５に対する刃先４０の荷重が変更可能である。
【００２７】
スクライブ装置１を用いて基板１５にスクライブラインを形成する場合、スクライブ装置１は、一対のカメラ１６によって基板１５の位置決めを行う。そして、スクライブ装置１は、後述する図５（ｂ）の制御により、基板１５の表面にスクライブラインを形成する。スクライブラインの形成動作については、追って詳述する。
【００２８】
図２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、刃先４０の正面図および側面図である。
【００２９】
図２（ａ）に示すように、刃先４０は、平面視において、長方形の角を切り落とした形状を有する。平面視において、刃先４０は、軸対称な形状である。刃先４０は、単結晶ダイヤモンドからなっている。また、刃先４０の各角部分に天面４１と傾斜部４２が形成されている。
【００３０】
図２（ｂ）に示すように、刃先４０は、所定の厚みを有する。傾斜部４２は、山状に面取りされた２つの傾斜面４２ａ、４２ｂを備えている。傾斜面４２ａ、４２ｂは、直線状の稜線で繋がっており、さらにその一端が天面４１に接続されている。２つの傾斜面４２ａ、４２ｂは、それぞれ、刃先４０の表面および裏面に対して等しい角度で傾斜している。
【００３１】
図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、刃先４０により基板１５の表面にスクライブラインを形成する動作を模式的に示す図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）の１つの角の部分を拡大した図である。
【００３２】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、刃先４０は、傾斜部４２の稜線と基板１５の表面とのなす角が角度θとなるように、ホルダユニット３０に装着される。角度θは、２〜１０°程度である。スクライブ動作時には、図３（ｂ）に示す刃先４０の２つの角部分のうち、スクライブ方向の前側の天面４１を含む角部分が基板１５の表面に押し当てられる。図３（ａ）、（ｂ）に矢印で示す方向がスクライブ方向である。
【００３３】
図４は、テーブル１４の構成と、テーブル１４に対する基板１５の設置工程とを模式的に示す図である。
【００３４】
テーブル１４の上面には、矩形の領域Ｒ１に多数の孔１４１が設けられている。領域Ｒ１は、テーブル１４の上面よりもやや小さい。孔１４１は、テーブル１４に載置された基板１５の裏面に、空気を媒介とした圧力を付与するためのものである。すなわち、図示しない空圧源によって孔１４１に陰圧が付与されることにより、基板１５が吸着されてテーブル１４に固定される。スクライブ動作時には、基板１５がテーブル１４上面に吸着される。
【００３５】
図５（ａ）は、スクライブ装置１の構成を示すブロック図である。
【００３６】
図５（ａ）に示すように、スクライブ装置１は、制御部１０１と、ヘッド移送部１０２と、ヘッド駆動部１０３と、テーブル駆動部１０４と、圧力付与部１０５と、検出部１０６と、入出力部１０７と、を備えている。
【００３７】
制御部１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理回路と、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶媒体とを備える。制御部１０１は、記憶媒体に記憶されたプログラムに従って各部を制御する。
【００３８】
ヘッド移送部１０２は、スクライブヘッド２０をＸ軸方向に移動させるためのものである。ヘッド移送部１０２は、図１に示すブリッジ１７およびガイド１９や、ガイド１９に沿ってスクライブヘッド２０を移動させるためのモータ等を含む。ヘッド駆動部１０３は、スクライブヘッド２０に装着された刃先４０をＺ軸方向に昇降させる機構を含む。テーブル駆動部１０４は、テーブル１４を回転させるためのモータ１３や、テーブル１４をＹ軸方向に移送させるためのボールネジ１１等を含む。
【００３９】
圧力付与部１０５は、テーブル１４に載置された基板１５の裏面に圧力を付与するためのものである。圧力付与部１０５は、図４に示す孔１４１や、孔１４１に陰圧を付与するための空圧源等を含む。
【００４０】
検出部１０６は、図１に示すカメラ１６や、スクライブ動作時に各部の位置を検出するための各種センサを含む。入出力部１０７は、タッチパネルやマウス、キーボード等の入力手段と、モニタやスピーカ等の出力手段とを含む。入出力部１０７は、たとえば、基板１５のサイズやスクライブラインの形成位置等を設定するために用いられる。
【００４１】
図５（ｂ）は、スクライブライン形成時の制御を示すフローチャートである。
【００４２】
テーブル１４に基板１５が載置された後、一対のカメラ１６によって基板１５の位置決めが行われると、制御部１０１は、基板１５をテーブル１４に吸着させる圧力を圧力付与部１０５に付与させる（Ｓ１０）。これにより、基板１５が、テーブル１４の上面に固定される。次に、制御部１０１は、刃先４０を基板１５の外側の切り込み位置に位置付ける（Ｓ１１）。
【００４３】
その後、制御部１０１は、ヘッド移送部１０２により、スクライブヘッド２０を移送させる。これに伴い、刃先４０が、基板１５に対してＸ軸正方向に移動し、基板１５の表面に押しつけられながら移動する。これにより、基板１５の表面に、後にスクライブラインとなる塑性変形による溝が形成される（Ｓ１２）。
【００４４】
ステップＳ１２において基板１５の表面に押し付けられる刃先４０の荷重は、後述するステップＳ１４において、基板１５に所定深さの垂直方向のクラックが形成され得る荷重に設定される。クラックの深さは、たとえば、基板１５の厚みの半分程度に設定される。
【００４５】
制御部１０１は、刃先４０がスクライブラインの終端位置の直前に到達するまで（Ｓ１３）、スクライブヘッド２０を移送させ、溝の形成を継続させる。刃先４０がスクライブラインの終端位置の直前に到達すると（Ｓ１３：ＹＥＳ）、制御部１０１は、ヘッド駆動部１０３を制御して、基板１５に対する刃先４０の荷重を高める。これにより、刃先４０はテーブル１４に接近する方向に所定量だけ押し込まれながら溝を形成し、そのまま終端位置Ｐ２を通過する（Ｓ１４）。
【００４６】
ステップＳ１４で設定される刃先４０の荷重は、クラックを基板１５の反対側の表面まで浸透させ得る荷重に設定される。これにより、スクライブラインの終端位置では、溝の下方に基板１５の上面から下面へと貫通するクラックが発生する。また、このクラックを起点として、ステップＳ１２において形成された終端位置以外の溝の下方に所定深さのクラックが生じることにより、スクライブラインが形成される。
【００４７】
その後、制御部１０１は、Ｘ軸正方向にスクライブヘッド２０をさらに移送させて、刃先４０を基板１５の外側に移動させる（Ｓ１５）。これにより、制御部１０１は、当該スクライブラインの形成動作を終了する。
【００４８】
図６（ａ）〜（ｃ）および図７（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、スクライブライン形成時の刃先の移送動作を模式的に示す図である。この動作は、図５（ｂ）のステップＳ１２〜Ｓ１５によって行われる。
【００４９】
まず、図５（ｂ）のステップＳ１０において、基板１５がテーブル１４に吸着される。次に、図５（ｂ）のステップＳ１１により、刃先４０が、図６（ａ）に示す切り込み位置Ｐ１に位置付けられる。切り込み位置Ｐ１は、テーブル１４に載置された基板１５のＸ軸負側の端縁からＸ軸負側に外れた位置にある。切り込み位置Ｐ１において、刃先４０の下端は、テーブル１４の上面からＺ軸正方向に距離Ｄ１の位置に位置付けられる。距離Ｄ１は、テーブル１４から基板１５のＺ軸正側の表面までの距離よりも小さい。
【００５０】
さらに、図５（ｂ）のステップＳ１２により、刃先４０がＸ軸正側に移送される。これにより、図６（ｂ）に示すように、刃先４０が基板１５の上面に当接して押しつけられ、さらに、図６（ｃ）に示すように、刃先４０が基板１５の表面に押しつけられた状態でＸ軸正方向に移送される。刃先４０の移送は、図５（ｂ）のステップＳ１３によって、刃先４０がスクライブラインの終端位置直前に到達したと判定されるまで継続される。こうして、基板１５の表面に、Ｘ軸方向に延びる溝が形成される。
【００５１】
ステップＳ１３により、刃先４０がスクライブラインの終端位置の直前に到達したと判定されると、図５（ｂ）のステップＳ１４が実行される。これにより、図７（ａ）に示す終端位置Ｐ２の前方において、刃先４０が、所定量だけテーブル１４に接近する方向（Ｚ軸負方向）に押し込まれて、図７（ｂ）に示す押し込み位置Ｐ３に到達し、そのまま終端位置Ｐ２を通過する。この動作により、終端位置Ｐ２付近に基板１５を貫通する深いクラックが発生（浸透）し、基板表面に形成されたＸ軸方向に延びる溝の全面にクラックが生じることにより、スクライブラインが形成される。
【００５２】
その後、図５（ｂ）のステップＳ１５により、刃先４０がＸ軸正方向にさらに移動される。これにより、刃先４０は、図７（ｃ）に示すように、基板１５のＸ軸正側の端縁よりもさらにＸ軸正側の終了位置Ｐ４に位置付けられる。これにより、スクライブラインの形成動作が終了する。基板１５に複数のスクライブラインを形成する場合は、ステップＳ１０〜Ｓ１５の処理が繰り返される。
【００５３】
図８（ａ）は、刃先４０がスクライブラインの始点から終端位置Ｐ２の直前までの領域に、スクライブラインとして形成されるクラックＣＬ１の状態を模式的に示す図である。図８（ａ）に示すように、クラックＣＬ１は、基板１５の厚みの半分程度まで浸透している。
【００５４】
図８（ｂ）は、スクライブラインの終端位置において、スクライブラインとして形成されるクラックＣＬ２の状態を模式的に示す図である。図８（ｂ）に示すように、クラックＣＬ２は、基板１５の反対側の表面まで浸透し、基板１５を上下に貫通している。
【００５５】
図９は、スクライブライン１５ａが形成された基板を模式的に示す斜視図である。図９に示すように、スクライブライン１５ａのＸ軸正側の端部に形成されたクラックＣＬ２は、基板１５を上下に貫通している。その他のスクライブライン１５ａの範囲に形成されたクラックＣＬ１は、基板１５を上下に貫通せず、基板１５の厚みの途中で止まっている。
【００５６】
こうしてスクライブライン１５ａが形成された後、分断工程が行われる。
【００５７】
分断工程では、クラックＣＬ２が形成されたスクライブライン１５ａの端部を起点に、クラックＣＬ２、ＣＬ１を閉じる方向に基板１５に曲げモーメントＭ１が付与される。これにより、クラックＣＬ２を起点として、クラックＣＬ１が、順次、スクライブライン１５ａの他方の端部までの範囲において、基板１５の反対側の面まで伸展する。こうして、基板１５が、スクライブライン１５ａに沿って分断される。基板１５の分断は、分断装置を用いて行われる。
【００５８】
図１０（ａ）は、分断装置２の構成を模式的に示す平面図、図１０（ｂ）は、分断装置２の構成を模式的に示す側面図である。
【００５９】
分断装置２は、２つの搬送部５０、６０と、押圧ヘッド７０とを備えている。
【００６０】
搬送部５０は、一対の支軸５１にベルトが掛け渡されたベルトコンベアによって構成されている。支軸５１は、支持フレーム５２に支持されている。一方の支軸５１にモータ５３の回転軸が連結されている。搬送部６０も、搬送部５０と同様、一対の支軸６１にベルトが掛け渡されたベルトコンベアによって構成されている。支軸６１は、支持フレーム６２に支持されている。一方の支軸６１にモータ６３の回転軸が連結されている。搬送部５０、６０は、ベルトコンベア以外の手段によって基板１５を搬送する構成であってもよい。
【００６１】
押圧ヘッド７０は、Ｘ軸方向に移動可能に、ガイド７１に支持されている。ガイド７１は、一対の支柱７２に支持されている。押圧ヘッド７０は、モータ７３からの駆動力により、ガイド７１に沿って移動する。押圧ヘッド７０の下端には、ローラ７４が装着されている。ローラ７４の回転軸は、Ｙ軸方向に平行である。押圧ヘッド７０は、カム機構やエアシリンダ等からなる昇降機構を備え、この昇降機構によってローラ７４をＺ軸方向に昇降させる。平面視において、ローラ７４は、搬送部５０、６０の間の隙間の位置に配置されている。
【００６２】
基板１５は、スクライブライン１５ａが形成された表面がＺ軸正側となり、且つ、スクライブライン１５ａがＸ軸に平行となるように、搬送部５０に載置される。基板１５を上下に貫通するクラックＣＬ２は、各スクライブライン１５ａのＸ軸正側の端部に形成されている。搬送部５０は、基板１５をＹ軸負方向に移送して、スクライブライン１５ａを搬送部５０、６０間の隙間の直上位置に位置付ける。その後、押圧ヘッド７０がＸ軸負方向に移送されて、スクライブライン１５ａに沿ってクラックＣＬ１が基板１５を上下に貫通する深さに伸展される。クラックＣＬ１の伸展動作については、追って、図１１（ｂ）を参照して説明する。
【００６３】
図１１（ａ）は、分断装置２の構成を示すブロック図である。
【００６４】
図１１（ａ）に示すように、分断装置２は、制御部２０１と、ヘッド移送部２０２と、ヘッド駆動部２０３と、基板移送部２０４と、検出部２０５と、入出力部２０６と、を備えている。
【００６５】
制御部２０１は、ＣＰＵ等の演算処理回路と、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶媒体とを備える。制御部２０１は、記憶媒体に記憶されたプログラムに従って各部を制御する。
【００６６】
ヘッド移送部２０２は、押圧ヘッド７０をＸ軸方向に移動させるためのものである。ヘッド移送部２０２は、図１０（ａ）、（ｂ）に示す支柱７２およびガイド７１や、モータ７３を含む。ヘッド駆動部２０３は、押圧ヘッド７０に装着されたローラ７４をＺ軸方向に昇降させる機構を含む。基板移送部２０４は、図１０（ａ）、（ｂ）に示す搬送部５０、６０を含む。
【００６７】
検出部２０５は、分断動作時に各部の位置を検出するための各種センサを含む。入出力部２０６は、タッチパネルやマウス、キーボード等の入力手段と、モニタやスピーカ等の出力手段とを含む。入出力部２０６は、たとえば、基板１５のサイズやスクライブラインの形成位置等を設定するために用いられる。
【００６８】
図１１（ｂ）は、クラック伸展時の制御を示すフローチャートである。
【００６９】
まず、制御部２０１は、スクライブライン１５ａが搬送部５０、６０間の隙間の直上位置に位置付けられるように、搬送部５０、６０に基板１５を搬送させる（Ｓ２０）。次に、制御部２０１は、ヘッド移送部２０２を制御して、クラックＣＬ２が形成されたスクライブライン１５ａの端部の直上位置にローラ７４を位置付ける（Ｓ２１）。そして、制御部２０１は、所定の荷重でローラ７４が基板１５の上面に押し当てられるように、ヘッド駆動部２０３にローラ７４を降下させる（Ｓ２２）。これにより、クラックＣＬ２、ＣＬ１を閉じる方向の曲げモーメントが、基板１５に付与される。
【００７０】
その後、制御部２０１は、この荷重を保ったまま、ヘッド移送部２０２に、ローラ７４をスクライブライン１５ａの他方の端部に向けて移動させる（Ｓ２３）。ローラ７４の移動に伴い、曲げモーメントが付与される位置が、スクライブライン１５ａに沿って移動する。これにより、ローラ７４の移動位置付近のクラックＣＬ１が、順次、下面に到達する深さまで伸展していく。
【００７１】
制御部２０１は、ローラ７４の移送を、スクライブライン１５ａの他方の端部の終端位置まで継続する（Ｓ２４）。ローラ７４が、スクライブライン１５ａの他方の端部の終端位置に到達すると（Ｓ２４：ＹＥＳ）、スクライブライン１５ａの全範囲において、クラックＣＬ１が下面に到達する深さに伸展する。これにより、基板１５が、スクライブライン１５ａに沿って分断される。その後、制御部２０１は、ローラ７４の移動を停止させ、さらに、ローラ７４を上昇させる（Ｓ２５）。
【００７２】
こうして、１つのスクライブライン１５ａに対する分断処理が終了する。基板１５に分断すべきスクライブライン１５ａが残っている場合、制御部２０１は、処理をステップＳ２０に戻して、次のスクライブライン１５ａに対する分断処理を実行する。こうして、基板１５は、上面に形成された全てのスクライブライン１５ａに沿って分断される。
【００７３】
＜実施形態の効果＞
本実施の形態によれば、以下の効果が奏される。
【００７４】
クラックＣＬ２、ＣＬ１を閉じる方向に、基板１５に曲げモーメントが付与されるため、基板１５の表面にスクライブライン１５ａを形成した後、クラックＣＬ１の伸展のために、基板１５を表裏反転させる必要がない。また、少なくともスクライブライン１５ａの一方の端部に、基板１５を貫通するクラックＣＬ２が形成されているため、この端部を起点とすることにより、クラックＣＬ１、ＣＬ２を閉じる方向の曲げモーメントによって、スクライブライン１５ａの他方の端部まで、クラックＣＬ１を、基板１５を貫通する深さに伸展させ得る。よって、基板１５を反転させることなく、スクライブライン１５ａに沿って、円滑に、基板１５を上下に貫通する垂直クラックを形成することができる。
【００７５】
なお、本願発明者が実験を行ったところ、基板１５がガラスからなる場合、基板１５の厚みが０．２ｍｍ以下である場合に、スクライブライン１５ａの端部において、基板１５を上下に貫通するクラックＣＬ２を容易に形成でき、クラックＣＬ１、ＣＬ２を閉じる方向の曲げモーメントによって、基板１５をスクライブライン１５ａに沿って円滑に分断できた。また、実施の形態に示したように、固定刃を用いてクラックＣＬ２を形成する場合、基板１５の厚みが０．３ｍｍを超えると、基板１５を上下に貫通するクラックＣＬ２を形成することが難しいことが確認された。したがって、基板１５の厚みは０．４ｍｍ以下であることが好ましく、固定刃を用いる場合は、基板１５の厚みが０．３ｍｍ以下であることが好ましいと想定できる。
【００７６】
また、本願発明者が実験を行ったところ、クラックを開く方向に曲げモーメントを付与する従来の手法に比べて、クラックＣＬ１の深さを深くした方が、良好に基板１５を分断できることが確認された。したがって、クラックＣＬ１を形成する際の刃先の荷重は、従来の手法に比べて大きく設定することが好ましいと想定できる。
【００７７】
また、本実施の形態では、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、スクライブライン１５ａが形成された基板１５の表面を押圧するローラ７４を、スクライブライン１５ａの一方の端部から他方の端部へと移動させてクラックを伸展させる構成であるため、スクライブライン１５ａに形成されたクラックＣＬ１を、ローラ７４の移動に伴い、順次、反対側の面まで円滑に伸展させることができる。
【００７８】
＜変更例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら制限されるものではなく、また、本発明の実施形態も上記以外に種々の変更が可能である。
【００７９】
たとえば、上記実施の形態では、スクライブライン１５ａに沿ってローラ７４を移動させることにより、クラックＣＬ２、ＣＬ１に曲げモーメントが付与されたが、曲げモーメントを付与する方法はこれに限られるものではない。
【００８０】
たとえば、図１２（ａ）に示すように、Ｘ軸負側の２つの角付近を持ち上げて、基板１５をスクライブライン１５ａの位置が底となるように谷折りすることにより、クラックＣＬ２、ＣＬ１を閉じる方向に曲げモーメントＭ１を付与してもよい。この方法によっても、図１２（ｂ）に点線で示すように、クラックＣＬ２を起点として、クラックＣＬ１を、基板１５を上下に（Ｚ軸方向に）貫通する深さに伸展させることができる。図１２（ｂ）には、スクライブライン１５ａの全長の３／４程度まで、クラックＣＬ１が、基板１５を上下に貫通する深さに伸展した状態が示されている。この場合、分断装置２は、Ｘ軸負側の２つの角付近を持ち上げて、基板１５をスクライブライン１５ａの位置が底となるように谷折りする構成に変更される。
【００８１】
あるいは、図１３（ａ）に示すように、スクライブライン１５ａ上の複数の位置（ここでは、位置Ｐｓ１〜Ｐｓ４）を上面側（Ｚ軸正側）から順番に押圧して、クラックＣＬ２、ＣＬ１を閉じる方向に曲げモーメントＭ１を付与してもよい。すなわち、スクライブライン１５ａ上の複数の位置を順番に押圧することにより、基板１５の表面に付与する押圧力を、スクライブライン１５ａの一方の端部から他方の端部へと移動させてもよい。この方法によっても、図１３（ｂ）に点線で示すように、クラックＣＬ１を、スクライブライン１５ａに沿って、基板１５を上下に（Ｚ軸方向に）貫通する深さに伸展させていくことができる。図１２（ｂ）には、位置Ｐｓ１が上面側（Ｚ軸正側）から押圧されて、クラックＣＬ１が、次に押圧される位置Ｐｓ２まで、基板１５を上下に貫通する深さに伸展した状態が示されている。
【００８２】
この場合、分断装置２は、位置Ｐｓ１〜Ｐｓ４を順番に上から押圧して、順次これらの位置で基板１５を谷折りする構成に変更される。基板１５の押圧は、たとえば、位置Ｐｓ１〜Ｐｓ４にそれぞれ配置された複数のブレイクバーを順番に降下させる構成や、位置Ｐｓ１〜Ｐｓ４で基板との位置が異なるブレイクバーを同時に降下させる構成等によって行われる。
【００８３】
また、上記実施の形態では、図７（ａ）に示す終端位置Ｐ２付近において刃先４０を押し込むことにより、スクライブラインのＸ軸正側の端部にクラックＣＬ２を形成したが、スクライブラインのＸ軸負側の端部にクラックＣＬ２を形成してもよく、スクライブラインの両方の端部にクラックＣＬ２を形成してもよい。何れの場合も、クラックＣＬ２が起点となるように、基板１５に曲げモーメントを付与すればよい。
【００８４】
また、クラックＣＬ２の形成動作は、必ずしも、クラックＣＬ１の形成に続く一連の動作によって行われずともよく、クラックＣＬ１の形成動作と、クラックＣＬ２の形成動作とが、異なるシーケンスにより個別に行われてもよい。さらにまた、スクライブによって基板１５に表面の塑性変形による溝とクラックを同時に形成することにより、スクライブラインを形成してもよい。
【００８５】
また、上記実施の形態では、刃先４０を移動させることにより、刃先４０と基板１５とが相対移動する構成であったが、基板１５側（たとえば、テーブル１４）を移動させることにより、刃先４０と基板１５とが相対移動する構成であってもよい。この他、刃先４０の形状も、上記実施の形態の形状に限られるものではなく、種々の変更が可能である。また、基板１５の表面を転動する方式の刃先を用いて、クラックＣＬ１、ＣＬ２を形成するスクライブ動作が行われてもよい。
【００８６】
本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１  …  スクライブ装置
１５  …  基板
１５ａ  …  スクライブライン
２０  …  スクライブヘッド
４０  …  刃先
２  …  分断装置
７０  …  押圧ヘッド
７４  …  ローラ
ＣＬ１、ＣＬ２  …  クラック
【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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