(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カッターホイールを転動可能に保持するカッター取付部材と、前記カッター取付部材に形成された支持軸を、ベアリングを介して回動可能に支持するホルダーとを備えたスクライブヘッドを有し、
前記スクライブヘッドは、当該スクライブヘッドを移動させるためのガイドおよび当該スクライブヘッドの位置を検出するための位置検出機構が設けられたガイドバーに支持され、前記カッターホイールを加工対象の基板上で転動させることにより前記ガイドバーに沿う方向にスクライブ溝を形成するスクライブ装置において、
前記スクライブヘッドにおける前記カッターホイールと前記ガイドバーの間には前記カッターホイールの側方から前記スクライブ溝の形成方向と直交する方向にパージガスを吹き出すガス吹出口が形成され、前記パージガスが前記ガイドバーに吹き付けられず前記カッターホイールの刃先部分に向けて吹き付けられるように、前記ガス吹出口の向きが構成されていることを特徴とするスクライブ装置。
【請求項２】
ガス吹出口が、加工される基板面に沿って横方向に細長く形成されている請求項１に記載のスクライブ装置。
【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にスクライブ溝（切溝）を形成するためのスクライブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
脆性材料基板であるガラス基板を分断する過程において、基板表面にカッターホイール（スクライビングホイールともいう）を押しつけながら移動させることによりスクライブ溝を形成する方法は一般的に知られており、例えば、特許文献１でも開示されている。
【０００３】
図７を参照して、特許文献１のスクライブ装置の概要を説明する。
下端にカッターホイール２１を備えたスクライブヘッド２２は基板面の上方でＸ方向に延びるガイドバー２３のガイド２４に沿ってＸ方向に移動できるように設けられている。ガイドバー２３は左右の支持柱２５、２５により支えられ、ガイドレール２６に沿ってＹ方向に移動できるように形成されている。スクライブヘッド２２の下方には水平面内で回動可能なテーブル２７が配置され、このテーブル２７上に基板Ｗが載置される。
【０００４】
カッターホイール２１は、図８に示すようにカッター取付部材（ホルダージョイント）２９の下部に、回転軸を中心にして軸支され、このカッター取付部材２９を介してホルダー２８に取り付けられている。
スクライブヘッド２２は、上下昇降可能なホルダー２８を保持しており、カッター取付部材２９は上部に垂直な支持軸３０を有し、この支持軸３０がベアリング３１を介してホルダー２８の下部に回動可能に支持されている。カッターホイール２１の回転軸の位置は、支持軸３０を垂直に下方へ延長した線上から外れるようにして、例えば椅子のキャスターと同様の動きをするようにしてあり、スクライブヘッド２２を直線的に移動させたときにカッターホイール２１の転動方向の直進性が維持されるようにしている（いわゆるキャスター効果による）。このカッターホイール２１を下降させて刃先をテーブル２７上の基板Ｗに押しつけた状態にして、スクライブヘッド２２をガイド２４に沿ってＸ方向に移動させることで、基板Ｗにスクライブ溝の加工が行われる。
【０００５】
ところで、スクライブ溝の加工時に発生するガラス屑等の切り粉や小さな端材を吹き飛ばすために、カッターホイール２１の斜め上方で、カッター取付部材２９の内部（カッターホイール２１を回転可能に軸支するための内部空間）において、下方に向けて圧縮空気を吹き出す空気吹出口３２が開口されている。この空気吹出口３２はカッター取付部材２９並びに支持軸３０を貫通する流路３３を介して圧縮空気の供給源（図示外）に連通されており、スクライブ溝を加工する際に、空気吹出口３２からカッターホイール２１に向かって圧縮空気を吹き付けて切り粉や端材を吹き飛ばせるようにしてある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２４７６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、図８に示されているように、カッターホイール２１の斜め上方で、カッター取付部材２９の内部に形成した空気吹出口３２から圧縮空気を吹き出すと、圧縮空気は下方に向かい、対向する基板Ｗの表面に吹き付けられるが、その後、圧縮空気は切り粉と共に外方に向かって放射状に分散して吹き飛ばされたり、再び上方に舞い上がったりして、その飛散方向を制御することができない。その結果、切り粉や端材がベアリング３１やその他の運動機構に侵入し、動作不良の原因となることがあった。特に、飛散した切り粉が、スクライブヘッド２２（カッターホイール２１）の走行方向と平行してガイドバー２３の下部に設けてあるスクライブヘッド位置検出用のリニアスケールＳに付着すると、リニアスケールＳの計測誤差や読み取りエラーが生じる等の問題があった。
【０００８】
そこで本発明は、スクライブ溝の形成時に、切り粉や端材の飛散によって生じるトラブルをなくすことができるスクライブ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】
【０００９】
上記課題を解決するためになされた本発明のスクライブ装置は、カッターホイールを転動可能に保持するカッター取付部材と、カッター取付部材に形成された支持軸を、ベアリングを介して回動可能に支持するホルダーとを備えたスクライブヘッドを有する。このスクライブヘッドは、当該スクライブヘッドを移動させるためのガイドおよび当該スクライブヘッドの位置を検出するための位置検出機構が設けられたガイドバーに支持され、カッターホイールを加工対象の基板上で転動させることにより前記ガイドバーに沿う方向にスクライブ溝を形成する。
そして、スクライブヘッドにおける前記カッターホイールと前記ガイドバーの間には、カッターホイールの側方から前記スクライブ溝の形成方向と直交する方向にパージガスを吹き出すガス吹出口が形成され、このパージガスが前記ガイドバーに吹き付けられず前記カッターホイールの刃先部分に向けて吹き付けられるように、前記ガス吹出口の向きが構成されている。
ここで、位置検出機構は、スクライブヘッドのガイドバー上の位置が計測できるものであり、例えばリニアスケールとこれを観察する光学読取装置とにより構成される検出機構を用いることができる。
パージガスは切り粉を吹き飛ばすことができればよいので、圧縮空気が安価でよいが、乾燥窒素などであってもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、上記構成により、スクライブ溝を形成する際に、カッターホイールの刃先部分に発生する切り粉や端材は、カッターホイール側方のガス吹出口から噴出されるパージガスによって上流側のガイドバー側から離れるように、外方向に吹き飛ばされるので、切り粉などがガイドバーに付着することがなくなり、位置検出機構に悪影響を与えることがなくなる。また、カッターホイールの側方から吹き飛ばされるので、カッターホイールの上方に舞い上がることを抑制でき、これにより切り粉などがスクライブヘッド内部のベアリングに侵入して動作不良を起こすことを未然に防止することができる。
【００１１】
また、本発明において、ガス吹出口が、加工される基板面に沿って横方向に細長く形成されている構成とするのがよい。
これにより、ガイドバー側から吹き出される圧縮空気などのパージガスは横方向の帯状の流れとなってカッターホイールの刃先周辺に吹き付けられて切り粉や端材を効果的に一掃させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るスクライブ装置の一例を示す斜視図である。
【図２】図１のスクライブヘッドの斜視図である。
【図３】図１のスクライブヘッドを下側から見た拡大斜視図である。
【図４】図１のスクライブヘッドの一部断面図である。
【図５】スクライブヘッドの他の一実施例を下側から見た斜視図である。
【図６】スクライブヘッドのさらに別の一実施例を下側から見た斜視図である。
【図７】従来のスクライブ装置の構成を説明する斜視図である。
【図８】従来のスクライブヘッドの要部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下において、本発明のスクライブ装置を図１〜図４に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係るスクライブ装置の一例を示す斜視図である。また、図２〜図４は、図１のスクライブ装置におけるスクライブヘッドの斜視図、下側から見た拡大斜視図、一部断面図である。このスクライブ装置Ａは、ガラス基板Ｗを上面に載置するテーブル１を備えている。テーブル１は、回転駆動機構（図示外）により水平面内で左右に回転できるようになっている。
【００１４】
テーブル１を挟んで跨ぐように配置された両側の支持柱２、２と、Ｘ方向に延びるガイドバー３とによりブリッジ４が構成される。支持柱２は、Ｙ軸駆動機構（図示外）により、Ｙ方向のガイドとなるスライド部５に沿って移動するようにしてある。ブリッジ４にはスクライブヘッド７が取り付けられ、ガイドバー３に支持されたＸ軸駆動機構により、ガイド６に沿ってＸ方向に移動できるようにしてある。
また、ガイドバー６の下部にはスクライブヘッド７のＸ方向の位置検出機構としてリニアスケールＳが設けられている。このリニアスケールＳには目盛が表示されており、この目盛をスクライブヘッド７に装備した光学検出部（図示外）により読み取ることにより、スクライブヘッド７のＸ方向の位置や移動距離が検出できるようになっている。
【００１５】
スクライブヘッド７には、図２〜図４に示すように、昇降駆動部８によって上下に移動するホルダー９が設けられている。ホルダー９の下部には、ベアリング１３が取り付けてあり、このベアリング１３を介して、カッター取付部材１０（ホルダージョイント）の上部に設けられた垂直な支持軸１２が軸支されることにより、カッター取付部材１０が回動するようにしてある。
カッター取付部材１０は、カッターホイール１１を両側から挟むようにしてその回転軸を支持するブロック体からなる。図８で説明したカッター取付部材２９とは、空気吹出口３２、流路３３を設けていない点以外は同じ形状であり、したがって、カッターホイール１１の回転軸の位置は、支持軸１２を垂直に下方へ延長した線上から外れるようにして椅子のキャスターと同様の動きをするようにしてある。
【００１６】
本実施例では、カッターホイール１１の前後の位置にガイドローラ１４、１４が一直線上に配置されてホルダー９に保持されるようにしている。このガイドローラ１４、１４は、カッターホイール１１の刃先よりもわずかに上方に後退した高さ位置にローラ面がくるように配置されており、スクライブ溝を加工する際にカッターホイール１１の刃先の基板Ｗに対する過度の食い込みが抑制されるようにしてある。また、基板Ｗの端縁外部からスクライブ溝の加工を行うためにカッターホイール１１を下降させた際、設定以上の降下があると、基板Ｗ側にあるガイドローラ１４が基板Ｗの端縁部分の上面に接触してそれ以上の降下を抑制する。これにより、カッターホイール１１の刃先が誤って傷つくことを低減するようにしている。
カッターホイール１１の転動方向はガイドローラ１４、１４に沿った方向、すなわちガイドバー３（図１参照）のガイド６の方向（Ｘ方向）に沿うようにしてある。
【００１７】
そして、スクライブヘッド７には、カッターホイール１１の側方の位置にガス吹出口１６が設けられたガス吹出ノズル１５が取り付けられている。ガス吹出ノズル１５は、チューブ１８を介して圧縮空気供給源（図示外）に連結され、パージガスが供給されるようにしてある。なお、パージガスは圧縮空気に限られず、これに代えて乾燥窒素等を用いてもよい。
【００１８】
また、リニアスケールＳが設けてあるガイドバー３は、ガス吹出口１６からのパージガスの流れより上流になるようにして、ガイドバー３にはパージガスが吹き付けられず、カッターホイール１１の刃先部分に向けてパージガスが吹き出すように形成されている。本実施例では、ガス吹出口１６は、加工される基板Ｗの面に平行して横方向に細長く形成されている。
【００１９】
また、カッターホイール１１の近傍であって、ガイドバー３に近い側には、カバー１７が設けられている。このカバー１７は、平面視が略コの字状の形態を有し、カッターホイール１１のガイドバー３側の側面を囲うようにしてあり、ガイドローラ１４、１４のフレームに固定されている。カバー１７の下端縁には、ガス吹出口１６から吹き出される空気がカッターホイール１１の刃先部分に吹き付けられるのを阻害しないように、切り欠き１７ａが設けられている。なお、図４ではガイドローラ１４を省略して図示してあり、これに取り付けられるカバー１７の位置が２点鎖線で表示されている。
また、図２に示すようにスクライブヘッド７の中腹部分の内部を隠す壁板１９が設けてあり、切り粉が舞い上がった場合でもスクライブヘッド７の内部のメカニカルな運動機構に入りこまないようにしてある。
【００２０】
スクライブ装置Ａでは、カッターホイール１１を下降させてその刃先をテーブル１上の基板Ｗに押し当てた状態にし、スクライブヘッド７をガイド６に沿ってＸ方向に移動させることにより基板Ｗにスクライブ溝が形成される。
このスクライブ溝の加工の際に、カッターホイール１１の転動に伴って刃先部分に発生する切り粉や端材は、ガイドバー３側（図１参照）に設けたガス吹出ノズル１５のガス吹出口１６から吐出される圧縮空気によってガイドバー３側から外方向に吹き飛ばされる。これにより、切り粉などがガイドバー３のリニアスケールＳに付着することをなくすことができる。加えて、切り粉などがガイドバー３側から外方向に吹き飛ばされるので、切り粉が上方に舞い上がることを抑制でき、これにより切り粉などがスクライブヘッド７の内部のベアリングや運動機構部分に侵入して動作不良を起こすことを防止することができる。
【００２１】
また、ガス吹出口１６が、加工される基板Ｗの面に平行して横方向に細長く形成されているので、吹き出される圧縮空気は帯状の流れとなってカッターホイール１１の刃先周辺に吹き付けられ、これにより切り粉などをきれいに一掃させることができる。
【００２２】
なお、ガス吹出ノズル１５は、図５に示すように、チューブ状の形態にしてその吹出口１６を円形で形成することも可能である。
【００２３】
また、上記実施例では、スクライブヘッド７のカッターホイール１１がガイドバー３に沿ってＸ方向に転動するようにしたが、図６に示すように、カッターホイール１１がガイドバー３と直交するＹ方向に転動するように形成することもできる。この場合は、スクライブ溝を加工する際に、図１で示したブリッジ４をＹ方向に移動させるか、あるいはテーブル１をＹ方向に移動できる駆動機構を設けるようにして行う。このときは、ガイドバー３とカッター取付部材１０の間に一方のガイドローラ１４が存在するような位置関係になるので、例えば、図６に示すように、ガイドバー３とカッター取付部材１０との間の斜め側方の位置にガス吹出口１６を配置して、ガイドバー３がガス吹出口１６からのパージガスの流れより上流になるようにする。
【００２４】
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、ガイドローラ１４、１４は省略して形成することも可能であり、カバー１７も省略して形成することもできる。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】
【００２５】
本発明は、ガラス基板、半導体基板等の脆性材料基板にスクライブ溝を形成するためのスクライブ装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００２６】
Ａ  スクライブ装置
Ｗ  脆性材料基板（ガラス基板）
１  テーブル
２  支持柱
３  ガイドバー
６  ガイド
７  スクライブヘッド
９  ホルダー
１０  カッター取付部材
１１  カッターホイール
１２  支持軸
１３  ベアリング
１５  ガス吹出ノズル
１６  ガス吹出口
【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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