(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
脆性材料基板に対し、スクライブラインを形成した表面側とは反対側の裏面側から前記スクライブラインに向かってブレイクバーを押しつけることにより、前記基板をＶ字形に撓ませて前記スクライブラインに沿った分断を行うようにしたブレイク装置であって、
前記ブレイクバーが、長尺の硬質部材で形成され、かつ、押圧する方向の先端に先端当接部を備えたバー本体と、
前記バー本体よりも柔軟な弾性部材で形成され、かつ、前記先端当接部を挟んで互いに対をなすように前記バー本体に取り付けられた左右のスカート片とからなり、
前記左右のスカート片は、先端に近づくにつれて前記バー本体から外側に広がるように傾斜して形成され、かつ、その先端が前記先端当接部よりも押圧方向側に出るように形成されていることを特徴とするブレイク装置。
【請求項２】
左右のスカート片が、バー本体の長さ方向に沿って間隔をあけて複数に分割して形成されている請求項１に記載のブレイク装置。
【請求項３】
左右のスカート片が、バー本体の長さ方向に沿って連続して長く形成されている請求項１に記載のブレイク装置。
【請求項４】
左右のスカート片の外側面に、バー本体の長さ方向に沿った溝が形成されている請求項１〜請求項３の何れかに記載のブレイク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板、半導体基板等の脆性材料基板のブレイク装置に関し、さらに詳細には前工程でスクライブライン（切溝）が形成された基板を、当該スクライブラインに沿って分断するブレイク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス等の脆性材料基板を分断する加工では、カッターホイール（スクライビングホイールともいう）等の溝加工用ツールを用いたり、レーザービームを照射したりして、基板表面にスクライブラインを形成し、その後に、スクライブラインに沿って外力を印加して基板を撓ませることにより基板をブレイク（分断）する方法が一般的に知られており、例えば特許文献１や特許文献２に開示されている。
【０００３】
図６は、従来の脆性材料基板の一般的なブレイク方法の手順を示す図である。
まず、図６（ａ）に示すように、スクライブ装置のテーブル２０上に脆性材料基板Ｗを載置し、その表面にカッターホイール２１を用いてスクライブラインＳを形成する。
次いで、図６（ｂ）に示すように、弾性体のクッションシート２３が敷かれたブレイク装置のテーブル２２上に脆性材料基板Ｗを載置する。このとき、脆性材料基板ＷのスクライブラインＳを形成した表面（表面側）をクッションシート２３側に向け、反対側の表面（裏面側）が上面となるように反転させる。
そして下向きとなったスクライブラインＳの裏面上方から、スクライブラインＳに沿って長く延びる板状のブレイクバー２４を下降させて脆性材料基板Ｗの反対面から押圧し、脆性材料基板Ｗをクッションシート２３上で僅かにＶ字状に撓ませることにより、スクライブラインＳ（クラック）を深さ方向に浸透させる。これにより図６（ｃ）に示すように脆性材料基板ＷはスクライブラインＳに沿ってブレイクされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３７８７４８９号公報
【特許文献２】特開平１０−３３０１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この従来方法によれば、図６（ｃ）に示すように、ブレイクバー２４によって脆性材料基板ＷがＶ字状に撓んで分断されたときに、左右の基板の隣接する上端縁部分２５が互いに押し合うように干渉して小さな欠けなどの傷がつくことがあった。このような欠けが生じると、たとえ微少な欠けであってもそこからブレイク後の基板の表面にひび割れなどを誘引させることになり、不良品発生の大きな要因となる。また、欠けで生じた微小片がクッションシート２３に残ると、次回のブレイクの際に、脆性材料基板Ｗを傷つけるおそれが生じた。特に、脆性材料基板Ｗの表面に微細な電子回路等が形成されている場合には、電子回路切断等の重大な悪影響をもたらすおそれがあった。
【０００６】
そこで、本発明は、脆性材料基板をＶ字形に撓ませて分断した際に、分断端面どうしが互いに干渉することを阻止し、欠けのないきれいな分断端面を得ることのできる新規なブレイク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】
上記課題を解決するためになされた本発明のブレイク装置は、脆性材料基板に対し、スクライブラインを形成した表面側とは反対側の裏面側から前記スクライブラインに向かってブレイクバーを押しつけることにより、前記基板をＶ字形に撓ませて前記スクライブラインに沿った分断を行うようにしたブレイク装置であって、前記ブレイクバーが、長尺の硬質部材で形成され、かつ、押圧する方向の先端に先端当接部を備えたバー本体と、前記バー本体よりも柔軟な弾性部材で形成され、かつ、前記先端当接部を挟んで互いに対をなすようにバー本体に取り付けられた左右のスカート片とからなり、前記左右のスカート片は、先端に近づくにつれてバー本体から外側に広がるように傾斜して形成され、かつ、その先端が前記先端当接部よりも押圧方向側に出るように形成されている構成とした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ブレイクバーを押しつけて脆性材料基板をＶ字形に撓ませて分断する際に、左右のスカート片の弾性変形により脆性材料基板はスクライブラインから左右に分離する方向に力（与圧）を受け、この力により、分断と同時に脆性材料基板の左右の分断端面が引き離されて分断端面どうしが互いに干渉することがなくなり、欠けのないきれいな分断面を得ることができるといった効果がある。
【０００９】
上記左右のスカート片は、バー本体の長さ方向に沿って間隔をあけて複数に分割して形成されるのが好ましい。これにより、スカート片が変形しやすくなり、当接する部分に力を集中させて横方向の力を与えることができる。
また、左右のスカート片が、バー本体の長さ方向に沿って連続して長く形成されるようにしてもよい。これにより、スクライブラインに沿って、均一に横方向の力を与えることができる。
【００１０】
本発明において、左右のスカート片の外側面に、バー本体の長さ方向に沿った溝が形成されている構成とするのがよい。
これにより、スカート片が基板に当接し、押圧されたときに溝部分で屈曲するようになり、スカート片の素材が硬度の高い、或いはかなり肉厚のある弾性樹脂材であっても容易に弾性変形させることができる。また、屈曲することにより、基板に対し水平方向に引き離そうとする力が有効に働くようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係るブレイク装置の一例を示す斜視図である。
【図２】ブレイク装置におけるブレイクバーの一例を示す斜視図である。
【図３】ブレイクバーの動作を説明する断面図である。
【図４】ブレイクバーにおけるスカート片の他の実施例を示す斜視図である。
【図５】ブレイクバーにおけるスカート片のさらに他の実施例を示す斜視図である。
【図６】従来の一般的なブレイク方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下において、本発明のブレイク装置の詳細を図に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係るブレイク装置の一例を示す斜視図であり、図２はブレイクバーの斜視図であり、図３はブレイクバーの動作を説明するための断面図である。
【００１３】
ブレイク装置Ａは、分断すべき脆性材料基板Ｗ（例えばガラス基板）を載置するテーブル１を備えている。このテーブル１は、水平なレール２、２に沿ってＹ方向に移動できるようになっており、モータＭによって回転するネジ軸３により駆動される。またテーブル１は、モータを内蔵する駆動部４により水平面内で回動できるようになっている。
【００１４】
テーブル１は、この上に載せた脆性材料基板Ｗを定位置で保持できるように保持手段を備えている。本実施例では、この保持手段として、テーブル１に開口させた多数の小さなエア吸着孔１ａが設けられており、このエア吸着孔１ａからのエア吸引によって脆性材料基板Ｗが吸着保持されるようになっている。なお、これ以外に、脆性材料基板Ｗの端面を当接させて位置決めを行うためのブロックやピンを保持手段としてもよい。
【００１５】
テーブル１を挟んで設けてある両側の支持柱５、５とＸ方向に延びる横桟６とを備えたブリッジ７が、テーブル１上を跨ぐようにして設けられている。この横桟６にシャフト１０を介してブレイクバーＢが昇降可能に保持され、シリンダ１１によって昇降するように設けられている。
【００１６】
ブレイクバーＢは、図２および図３に示すように、ブレイク対象の基板Ｗに形成されるスクライブラインＳの長さに合わせて水平方向に長く延びる長尺のバー本体８を備えている。バー本体８は硬質部材（例えば肉厚の硬質ゴム製）で形成され、シャフト１０で支持されており、シャフト１０で基板Ｗを押圧する方向に昇降されるようにしてある。また、ブレイクバーＢの下端側は、押圧方向（下向き方向）の先端に、基板Ｗと当接するための先端当接部８ａ（図３参照）が形成されている。先端当接部８ａは、スクライブラインＳに沿って効率的に押圧力を伝達することができるように、先端の断面を三角形にして鋭突とし、稜線が形成されるようにしてある。なお、効率的に押圧力を伝達できる形状であれば先端当接部８ａの形状は限定されない。例えば、先端当接部８ａの断面が半円状であってもよい。さらには、ブレイク対象の基板が貼合わせ基板のように表面、裏面とも押圧が行われる場合は、先端当接部８ａが当接する面にもスクライブラインが形成されているので、そのような場合には、スクライブラインを避けて押圧できるように二股に分かれた先端当接部としてもよい。
【００１７】
バー本体８の側面には、先端当接部８ａを中央に挟んで互いに対をなすようにして、バー本体８よりも柔軟な弾性部材で形成された左右一対のスカート片９、９を備えている。具体的には、バー本体８と同じ硬質ゴムを用いるが、その肉厚を薄くすることで柔軟性を増した弾性部材となるようにしている。このように、同じ硬質ゴムを用いることにより、バー本体８とスカート片９とが一体成形することもできる。なお、スカート片９、９を、バー本体８とは異なる柔軟な材料を用いて柔軟性を与えるようにしてもよい。
【００１８】
この左右のスカート片９、９は、先端（下端）に近づくにつれて、バー本体８から外側に広がるように傾斜して形成され、かつ、その先端部９ａがバー本体８の先端当接部８ａよりも下方に出るように形成されている。また、スカート片９、９の弾性変形を容易にするために、スカート片９、９の外側面に、バー本体８の長さ方向に沿った溝９ｂが設けられている。
【００１９】
さらに本実施例では、左右のスカート片９、９が、図２に示すように、バー本体８の長さ方向に沿って間隔をあけて複数、例えば４つに分割して形成されている。これら分割された４つのスカート片９’は、連結板部９ｄと一体的に連結して形成されている。
【００２０】
なお、図１に示すように、脆性材料基板Ｗの位置を検出するためのカメラ１２と、カメラ１２で撮影された画像を表示するモニタ１３とが取り付けられている。カメラ１２は、テーブル１上の脆性材料基板Ｗの隅部表面に設けられた位置特定用のアライメントマークを撮像することにより、脆性材料基板Ｗの位置を検出する。アライメントマークが基準設定位置にあればブレイク作業を開始する。もしアライメントマークが基準設定位置に対してズレがあれば、そのズレ量を検出し、脆性材料基板Ｗをモニタの画像を見ながら手作業で、またはテーブル１上を移動させることでズレを修正する。
【００２１】
次に、このブレイク装置の動作について説明する。
脆性材料基板Ｗには前段のスクライブ工程でスクライブライン（切溝）Ｓが形成されており、図１に示すように、このスクライブラインＳがブレイクバーＢの長さ方向と一致するようにテーブル１にクッションシート１４を介して載置する。このとき脆性材料基板ＷのスクライブラインＳを形成した面（表面側）をクッションシート１４側に向け、反対側の面（裏面側）が上面となるようにしておく。
【００２２】
次いで、図３（ａ）に示すように、テーブル１を移動させて脆性材料基板Ｗの分断すべきスクライブラインＳがブレイクバーＢの先端当接部８ａの直下となるように配置する。
【００２３】
続いて図３（ｂ）に示すようにブレイクバーＢを降下させると、最初に左右のスカート片９、９の先端部９ａ、９ａがスクライブラインＳの上方でその左右両脇部分に接触する。さらにブレイクバーＢの降下が進行すると、スカート片９、９は矢印方向に弾性変形し、この弾性変形による力が、脆性材料基板ＷをスクライブラインＳから分離する方向に作用する。
この状態でブレイクバーＢがさらに降下すると、バー本体８の先端当接部８ａが脆性材料基板Ｗを押圧し、脆性材料基板Ｗをクッションシート１４上でＶ字状に撓ませる。これにより、スクライブラインＳ（クラック）が深さ方向に浸透し、図３（ｃ）に示すようにスクライブラインＳから脆性材料基板Ｗがブレイクされる。
この分断の際、脆性材料基板Ｗはスカート片９、９の弾性変形によりスクライブラインＳから離れる方向に力（与圧）を受けているので、分断と同時に脆性材料基板Ｗの隣接する左右の分断端面が引き離され、端面どうしが互いに接触するなどの干渉が生じることがない。これにより、欠け等の傷の発生がなくなり、端面強度の優れた分断面を得ることができる。
また、バー本体８の脆性材料基板Ｗに対する押圧力を従来のブレイクバーでの押圧力と同程度に設定しておくことにより、今までと同等のブレイク処理を実現することができる。
【００２４】
スカート片９、９の弾性変形によって生じる左右への引き離す力は、スカート片９、９の素材や厚み、形状によって定められる。従って、硬度の高い硬質ゴムなどの場合は、上記実施例で示したように、スカート片９、９の外側面にバー本体８の長さ方向に沿った溝９ｂを設けたり、或いは、またはこれに加えて、スカート片９、９を、バー本体８の長さ方向に沿って間隔をあけて複数に分割して形成したりことによって弾性変形しやすいようにするのが好ましい。
【００２５】
また、スカート片９のバー本体８への取り付け方も、左右に引き離す方向に力が働くように配置すればよいので、分割された複数のスカート片が、長さ方向に沿って左右とも並行して取り付けられるだけでなく、長さ方向に沿って左右交互に取り付けられるようにしてもよい。
【００２６】
また、スカート片９、９の材料によっては図４に示すように、スカート片９、９をバー本体８の長さ方向に沿って連続して長く形成することも可能であり、或いは上記した溝９ｂも省略することができる。
【００２７】
上記実施例では、上述した左右のスカート片９、９を個別に作成してバー本体８に取り付けた例を示したが、図５に示すように、左右のスカート片９、９を、連結部９ｃを介して連結して一体的に形成するようにしてもよい。
【００２８】
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例構造のみに特定されるものではない。例えば、ブレイクバーＢのバー本体８にスカート片９、９を着脱できるようにして、脆性材料基板Ｗの種類によって弾性力の異なるスカート片に取り替えたり、或いはスカート片を必要としないときはバー本体８から取り外しできるようにしたりしてもよい。その他本発明では、その目的を達成し、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】
【００２９】
本発明は、ガラス基板、半導体基板、薄膜太陽電池の基板等の脆性材料をスクライブラインに沿ってブレイクするブレイク装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００３０】
Ｗ  脆性材料基板
Ｓ  スクライブライン
Ａ  ブレイク装置
Ｂ  ブレイクバー
１  テーブル
８  バー本体
８ａ  バー本体の先端当接部
９  スカート片
９ａ  スカート片の先端部
９ｂ  スカート片の溝
【図１】
0005210409.tif 000002
【図２】
0005210409.tif 000003
【図３】
0005210409.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005210409.tif 000006
【図６】
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