(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カッターホイールチップ１０を具備するチップホルダー１１を、同ホルダーの垂直方向に延在する回転軸１１ａを介して回転自在に、かつ、カッターホイールチップ１０に所定の切り込み圧を印加できるよう上下動自在に保持するスクライブヘッド９において、
上記軸の下端に水平方向に延在する部材を設け、その部材に沿ってチップホルダーを所定区間内で移動自在に設け、この移動により、カッターホイールチップの回転中心を前記軸の軸中心の前後へ偏心できるようにすると共に、この偏心の量を調節できる機構を持ち、チップホルダー１１の移動を許容する位置とその移動を阻止する位置とを取り得るようにしたことを特徴とするスクライブヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、脆性材料を加工する際の往復スクライブ時に必要となるスクライブヘッドの反転機構を排したスクライブヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１に従来の一般的な機構のガラススクライバーを示している。テーブル１は、これに挿通されたボールネジ２の軸回転により、２列のレール３，４に沿って紙面に垂直な方向(Ｙ方向)に移動する。そのテーブル１の上面にはガラス板５が真空吸着により吸引固定されている。そのガラス板５に記したアライメントマークを一対のＣＣＤカメラ６で認識することにより、ガラス板５のセット時の定位置よりのずれが検出される。例えばガラス板５が角度θずれていた場合はテーブル１が−θだけ回転され、ガラス板５がＹずれていたときはテーブル１が−Ｙだけ移動される。テーブル１の上方には、Ｘ方向にガイドバー７が延在し、そのガイドバー７に沿ってヘッド支持体８がカッター軸モータ９によって往復動する。
【０００３】
そのヘッド支持体８の詳細を図２に示す。その支持体８に取り付けられたスクライブヘッド９には、カッターホイールチップ１０を回転自由に支持するチップホルダー１１を、首振り自在に保持するためのベアリング軸受９ａおよび、カッターホイールチップ１０に所定の切り込み圧を印加できるよう、チップホルダー１１の回転軸１１ａに所望の切り込み圧を与える切り込み圧付与機構９ｂが含まれる。
【０００４】
切り込み圧の付与機構には、一般のシリンダーや特願平11-194513号「スクライブヘッド」に開示のベローズを使用できる。
【０００５】
本明細書の記述では、スクライブヘッドの軸中心に対するカッターホイールチップの回転中心のズレ（ズレ量）を偏心（偏心の量）とする。
このヘッド支持体８をスクライブのために図中右方向に走らせるときは、スクライブヘッド９の軸中心Ｑ１に対し、カッターホイールチップ１０の回転中心Ｑ２が後方(左側)に偏心しており、逆切りのためにヘッド支持体８を左方向に走らせるときは、スクライブヘッド９の軸中心に対し、カッターホイールチップ１０の回転中心は後方(右側)に偏心するよう、チップホルダー１１の向きを１８０°反転させている。このようにスクライブ方向にカッターホイールチップ１０の向きを追従させるために、カッターホイールチップ１０の回転中心はスクライブヘッド９の軸中心からスクライブ方向で後方に偏心している。
【０００６】
Ａ図はチップホルダー１１を正面から見た部分拡大図である。スクライブヘッド９の軸中心Ｑ１が、カッターホイールチップ１０の刃先稜線部１０ａを通るラインと合致しないことがある。合致している場合でも、逆方向のスクライブのためにチップホルダー１１の向きを反転させたときに合致しなくなることもある。いずれの場合でも一方向のスクライブ(片切り)であれば問題ないが、往復スクライブ(往復切り)の場合には各スクライブラインのピッチ間にずれが発生するので、テーブル１のＹ方向のピッチ移動時に補正が必要であった。
【０００７】
このような不具合をなくすために、特開平９−２４９４２７号公報では上述のチップホルダーの反転動作を排している。図３に示すように、チップホルダー２０を揺動部１８で保持させ、その揺動部１８自身を軸２２を支点として、ホルダー１６に対し左右方向に揺動自在に支持している。このためスライブ時には揺動部１８が自然と後方へ傾き、チップホルダー２０の回転中心が後方へ偏心する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、スクライブ時、チップホルダーによるガラス板への切り込み量がスクライブラインの品質に大きく係わるため、その切り込み量の設定が重要になっている。実際の設定時にはカッターホイールチップ１０の刃先をガラス板５に対して切り込ませた状態で切り込み量を設定している。しかしながら、公報のものでは、揺動部２０の揺動により、チップホルダー２０は円弧に沿って移動し、刃先のレベルが上下に移動するため的確な切り込み量の設定が困難であった。
また、従来のチップホルダーにおいては、スクライブ時の後方への偏心の量は図２のＵおよび図３のＺに示されるように一定であった。
この偏心の量はヘッド支持体８の走行に対するカッターホイールチップー１０の追従に欠かせないものであり、ガラス板の材質、走行スピードやスクライブ精度に影響を与えるものであるため、偏心の量を微細に設定可能なホルダーの開発が急がれていた。
【０００９】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、チップホルダーの反転を不要としかつガラス板への切り込み量と偏心の量を的確に設定できるスクライブヘッドを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
チップホルダー１１を、スクライブ方向に所定範囲内でフリーに移動できる構成とし、カッターホイールチップ１０のガラス板への当接時に、チップホルダー１１を後方へ移動させることで、チップホルダー１１の軸１１ａの軸中心に対する移動(偏心)を行わせると共に、この偏心の量を調節できる機構を持ち、チップホルダー１１の移動を許容する位置とその移動を阻止する位置とを取り得るようにする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図４は、本発明の１実施形態を示したスクライブヘッド９の側断面図であり、その正面から見た断面図を図５に示す。これらの図面において図２と共通の要素には共通の符号を付している。ベアリング軸受９ａにおける回転軸１１ａの下端には“コ”の字形状のボックス２１が下方に開口を有する向きに設けられる。
【００１２】
ボックス２１における平板部２１ａ背面には、両側板２１ｂと直交する方向に、レール２２が設けられる。そのレール２２に対して下方から断面が凹形状のガイド２３がベアリング球２４を介して移動可能に係合している。これらのレール２２およびガイド２３はリニアガイドと呼ばれるものである。そのガイド２３の下端部に、チップホルダー１１を保持するためのホルダ取り付け金具２５が取り付けられる。
【００１３】
前記両側板２１ｂに取り付けられたボルト２６は、レール２２に沿って移動するチップホルダー１１のストッパーとして設けられたものであり、両ボルト２６間でチップホルダー１１はフリーに移動する。これらのボルト２６の前後動により、チップホルダー１１の左端および右端での係止位置（偏心の量）を変えることができる。
【００１４】
図４に示したように、チップホルダー１１が左端へ移動した状態では、カッターホイールチップ１０の回転中心Ｑ２が回転軸１１ａの軸中心Ｑ１より左側に位置し、逆に、チップホルダー１１が右端へ移動した状態では、カッターホイールチップ１０の回転中心Ｑ２が回転軸１１ａの軸中心Ｑ１より右側に位置するようになっている。
【００１５】
次に実際のスクライブ時における本スクライブヘッドの動作を述べる。図６の左側に位置するスクライブヘッド９は、右方向に移動するカツターホイールチップ１０がガラス板５のエッジに乗り上げるときの状態を示しており、後の説明でわかるように、このときはチップホルダー１１はボックス２１内で左端へ移動しており(図４の状態)、カッターホイールチップ１０の回転中心Ｑ２が回転軸１１ａの軸中心Ｑ１より、進行方向で後方に偏心している。
【００１６】
図６の右側に位置するスクライブヘッド９は、右方向へのスクライブが終了したところを示し、チップホルダー１１は左端へ移動したままになっている。その後、カッターが停止位置に移動するまでに図７のごとく慣性の力によりチップホルダー１１は右端に移動する。
【００１７】
次に左方向のスクライブのために図８のごとくスクライブヘッド９を左方向に移動し、カッターホイールチップ１０がガラス板５のエッジに当接すると、この後、チップホルダー１１はその位置で係止され、右側のボルト２６の先端がチップホルダー１１に当接して、スクライブが行われる。このとき、カッターホイールチップ１０の回転中心Ｑ２が回転軸１１ａの軸中心Ｑ１より、進行方向で後方に偏心している。
【００１８】
図９は一方向のみをスクライブするとき、スクライブ方向を図面左から右方向のみとする場合のスクライブヘッド９を示したもので、このとき、チップホルダー１１はボルト ２６によりある偏心の量を保って左右方向に固定される。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、スクライブヘッドの移動方向にチップホルダーを移動可能に設けたのでカッターホイールチップにおける回転中心の偏心が行われるようになり、往復スクライブの際にもチップホルダーの反転が不要となり、作業時間が短縮され反転機構も省略できる。そして、ボルト２６の前後動によりチップホルダーの係止位置（偏心の量）をガラス材質、スクライブヘッドの移動スピードやスクライブ精度に合わせて変更することができる。又、カッターホイールチップ自身は上下方向の移動がないため、正確な切り込み深さを設定することができる。尚、詳細な説明では本発明のスクライブヘッドを用いる加工対象としてガラスを採用して説明したが、他の脆性材料の例えば半導体ウェーハ等にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来のガラススクライバーの正面図
【図２】  図１におけるスクライブヘッドの詳細図
【図３】  公報に開示されたスクライブヘッドの詳細図
【図４】  本発明のスクライブヘッドの側断面図
【図５】  図４のスクライブヘッドの正面断面図
【図６】  本スクライブヘッドのスクライブ動作を示した図
【図７】  本スクライブヘッドのスクライブ動作を示した図
【図８】  本スクライブヘッドのスクライブ動作を示した図
【図９】  一方向スクライブ時のスクライブヘッドを示した図
【符号の説明】
５  ガラス板
９  スクライブヘッド
９ａ  ベアリング軸受
１０  カッターホイールチップ
１１  チップホルダー
１１ａ  回転軸
２１  ボックス
２２  レール
２３  ガイド
２５  ホルダ取り付け金具
２６  ボルト
【図１】
0004484303.tif 000002
【図２】
0004484303.tif 000003
【図３】
0004484303.tif 000004
【図４】
0004484303.tif 000005
【図５】
0004484303.tif 000006
【図６】
0004484303.tif 000007
【図７】
0004484303.tif 000008
【図８】
0004484303.tif 000009
【図９】
0004484303.tif 000010