(57)【要約】【課題】基板にスクライブラインを形成する装置のＺ軸方向への制御を精密におこない、正確なスクライブラインの形成が可能なスクライブ用ヘッドを備えた基板スクライブ装置を提供する。【解決手段】本発明は、基板にスクライブラインを形成するスクライブライン形成部と、前記スクライブライン形成部を加圧する加圧部と、前記加圧部を昇降させる昇降部と、前記昇降部をガイドする昇降ガイドと、前記加圧部をガイドする加圧ガイドと、を含み、前記スクライブライン形成部はホイール及びホイールホルダから構成され、前記加圧部及び前記昇降部を制御する制御部をさらに含み、前記加圧部はボイスコイルモータから構成され、前記制御部によって予め設定された加圧力を発生することを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板にスクライブラインを形成するスクライブライン形成部と、
前記スクライブライン形成部を加圧する加圧部と、
前記加圧部を昇降させる昇降部と、
前記昇降部をガイドする昇降ガイドと、
前記加圧部をガイドする加圧ガイドと
を含むことを特徴とする基板スクライブ装置
【請求項２】
前記スクライブライン形成部はホイール及びホイールホルダから構成されることを特徴とする請求項１に記載の基板スクライブ装置。
【請求項３】
前記加圧部及び前記昇降部を制御する制御部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の基板スクライブ装置。
【請求項４】
前記加圧部はボイスコイルモータから構成され、前記制御部によって予め設定された加圧力を発生することを特徴とする請求項３に記載の基板スクライブ装置。
【請求項５】
前記昇降部はサーボモータ及びボールスクリュー又はリニアモータから構成され、前記制御部によって予め設定された位置に前記スクライブライン形成部を移動させることを特徴とする請求項３に記載の基板スクライブ装置。
【請求項６】
前記昇降部にはヘッドが装着されることを特徴とする請求項１に記載の基板スクライブ装置。
【請求項７】
前記昇降ガイドは前記ヘッドに装着されるリニアガイドから構成されることを特徴とする請求項６に記載の基板スクライブ装置。
【請求項８】
前記加圧部は前記ヘッドに装着されることを特徴とする請求項６に記載の基板スクライブ装置。
【請求項９】
前記加圧ガイドはリニアガイドから構成されることを特徴とする請求項８に記載の基板スクライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板スクライブ装置（Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｓｃｒｉｂｉｎｇ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）に係り、特にスクライブ装置においてスクライブするための力が基板に垂直に作用するようにしたスクライブ用ヘッドを備えた基板スクライブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイなどの基板として用いられるガラス基板は、大型に製作された後に、用途に沿った大きさに切断加工される。
ガラス基板のような脆性物質を切断するための工程は、ガラス基板より硬度が高いダイアモンド材質の工具を利用し、基板の表面に切断線を形成するスクライブ（Ｓｃｒｉｂｅ）工程と、ガラス基板に形成された切断線を中心に加圧して切断するブレーキ（Ｂｒｅａｋ）工程からなる。
【０００３】
スクライブ工程は、切断工具であるホイールを利用し、ガラス基板の切断位置にクラックを形成する工程である。ブレーキ工程では、ガラス基板にスクラッチを形成しない材質からなるブレーキバーをクラックに位置させた後、適当な力で瞬間的な圧力を加えると、クラックがガラス基板の厚さ  方向に拡張しながら切断される。
このようなスクライブ工程に使用される装置をスクライバー（Ｓｃｒｉｂｅｒ）というが、スクライバーの典型的な構造が、韓国特許公開番号第  １０−２００５−００３２８３４号「基板切断装置及びその駆動方法」に開示されている。
【０００４】
上記特許公開公報に開示されている技術のうち、本願発明と関連するスクライバー構造は、図１に示したように、ガラス基板１９に接触してガラス基板１９を切断するホイール１６、ホイール１６を固定及び保持するホイールホルダ１５、ホイール１６及びホイールホルダ１５が駆動可能に装着されるヘッド１０から構成されている。
また、ヘッド１０の一方にはヘッド１０を垂直及び水平方向に移動させるガイド１７が連結されており、ガイド１７は別の駆動装置に連結されて駆動される。
【０００５】
従って、ヘッド１０はガイド１７が上下又は左右に移動することによって共に移動する。
ヘッド１０はホイールホルダ１５に圧力を加えるためのシリンダー１８と、シリンダー１８によって加わる力を測定するロードセル１１と、ロードセル１１を介してシリンダー１８から加えられる力を下に伝達するバー１２と、ヘッド１０の下端部に装着され、ホイールホルダ１５のホルダシャフト１４がその中心に結合されるベアリング１３から構成される。
【０００６】
バー１２は、その一端がヘッド１０の一方に結合されており、その他端は自由に開放されているが、シリンダー１８とベアリング１３との間に位置し、シリンダー１８から加えられる圧力をベアリング１３を介してホイールホルダ１５に伝達する。
前記のような構成の従来の基板切断装置は、ヘッド１０のシリンダー１８による加圧力が、ホイール１６に伝達されて基板１９上にスクライブラインを形成する際に、ベアリング１３とヘッド１０との間の結合公差などによって、垂直に加わる加圧力が基板１９に偏心して伝達されるため、正確な位置に対するスクライブラインの形成が不可能であり、シリンダー１８を介して伝達される加圧力の誤差が発生し、基板１９に対するスクライブ  ラインの正確な深さ形成が困難になる問題点がある。
【０００７】
このような従来の問題点を解消するための技術が、図２に示したスクライブ装置に記載されている。
図２のスクライブ装置は、基板２９にスクライブラインを形成するホイール２６、ホイール２６が回動自在になるように装着されるベアリング２３、ベアリング２３が装着されるヘッド２７、ベアリング２３の回動角度を制限するストッパー２５、ヘッド２７の内部に設けられてベアリング２３を加圧させるエアシリンダ２８、ヘッド２７の垂直方向への移動をガイドするガイド２４、ヘッド２７を垂直方向に昇降させるサーボモータ２１及びボールスクリュー２２から構成されている。
【０００８】
図２のスクライブ装置は、サーボモータ２１及びボールスクリュー２２により加圧されるヘッド２７の垂直方向への移動をガイド２４を介してガイドすることによって、ヘッド２７が一方に偏重することを防いでいる。
即ち、サーボモータ２１及びボールスクリュー２２を使用してヘッド２７をＺ軸方向に移動させる。
そして、スクライブラインを形成するため、ホイール２６に加わる荷重はエアシリンダ２８を介して制御される。
【０００９】
また、ホイール２６はベアリング２３を介してヘッド２７に回動自在に装着されており、エアシリンダ２８が加える力をモーメント力で受ける。この時、ホイール２６はベアリング２３を介してヘッド２７に結合されているので、ヘッド２７の端部にはホイール２６が設定された範囲内でのみ回転させるストッパー２５によって一定の範囲内から逸脱することを防ぐ。
【００１０】
しかし、図２の従来技術は、ヘッド２７とホイール２６がベアリング２３を介して連結されているため、図３のように、ホイール２６を走行方向１（図３のＡ方向）又は走行方向２（図３のＢ方向）に進行させると、加圧力（Ｗ１，Ｗ２）による摩擦力（Ｖ１，Ｖ２）によって反発力（Ｘ１，Ｘ２）が発生し、反発力（Ｘ１，Ｘ２）によって意図しないモーメント力（Ｍ）が発生し、正確なスクライブライン形成が困難であるという問題点があった。
そして、図１及び図２のような従来の基板切断装置は、エアーによって駆動されるシリンダーを利用して加圧力を調節するため、微小圧力（０．０２ｋｇｆ／ｃｍ２）以下では制御が不可能であるという問題点があった。
【特許文献１】韓国特許公開番号第１０−２００５−００３２８３４号
【特許文献２】特開平１０−１５８０２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、基板にスクライブラインを形成する装置のＺ軸方向への制御を精密に行うスクライブ用ヘッドを備えた基板スクライブ装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、ホイールから基板に加わる加圧力が垂直方向にのみ伝達されるようにして正確なスクライブラインの形成が可能なスクライブ用ヘッドを備えた基板スクライブ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、基板にスクライブラインを形成するスクライブライン形成部と、前記スクライブライン形成部を加圧する加圧部と、前記加圧部を昇降させる昇降部と、前記昇降部をガイドする昇降ガイドと、前記加圧部をガイドする加圧ガイドと、を含むことを特徴とする。
【００１３】
前記スクライブライン形成部はホイール及びホイールホルダから構成され、前記加圧部及び前記昇降部を制御する制御部をさらに含み、前記加圧部はボイスコイルモータから構成され、前記制御部によって予め設定された加圧力を発生することを特徴とする。
【００１４】
前記昇降部はサーボモータ及びボールスクリュー又はリニアモータから構成され、前記制御部によって予め設定された位置に前記スクライブライン形成部を移動させ、前記昇降部にはヘッドが装着されることを特徴とする。
【００１５】
前記昇降ガイドは前記ヘッドに装着されるリニアガイドから構成され、前記加圧部は前記ヘッドに装着され、前記加圧ガイドはリニアガイドから構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、Ｚ軸を除いたＸ−Ｙ方向への偏向力を解消することによって、基板に対して正確な位置にスクライブラインを形成することができ、反応速度が優れたＶＣＭを利用して加圧力を制御することによって、均一な品質のスクライブラインを形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【実施例】
【００１８】
添付した図４は本発明による基板スクライブ装置の構造を説明するための正面図であり、図５は本発明による基板スクライブ装置の駆動状態を説明するための詳細図である。
本発明による基板スクライブ装置は、図４に示したように、基板５０にスクライブラインを形成するホイール４６と、ホイール４６を予め設定された加圧力で加圧させる加圧手段であるボイスコイルモータ（ＶＣＭ；  Ｖｏｉｃｅ  Ｃｏｉｌ  Ｍｏｔｏｒ）４５と、ＶＣＭ４５が装着される昇降ヘッド４４と、昇降ヘッド４４を上下（Ｚ軸方向）に昇降させる昇降手段であるサーボモータ４１及びボールスクリュー４２と、スクライブ装置のヘッド（図示省略）に装着されて昇降ヘッド４４がＺ軸方向にのみ昇降するようにガイドする昇降ガイド４３ａと、昇降ヘッド４４に装着されてＶＣＭ４５による加圧力が基板５０に対して垂直方向にのみ伝達されるようにする加圧ガイド４３ｂから構成される。
【００１９】
ホイール４６はホイールホルダを含む構成であり、ホイール方式のカッターの代りに、チップ方式のカッターを利用することもできる。
そして、サーボモータ４１及びＶＣＭ４５は別の制御部（図示省略）によって制御されるが、制御部はホイール４６と基板５０との間の距離をサーボモータ４１を介して調整し、基板５０にスクライブラインを形成するための加圧力はＶＣＭ４５を介して制御する。
【００２０】
昇降ガイド４３ａ及び加圧ガイド４３ｂは、クロスローラ（Ｃｒｏｓｓ  Ｒｏｌｌｅｒ）又はリニアモータガイド（Ｌｉｎｅａｒ  Ｍｏｔｏｒ  Ｇｕｉｄｅ）のようなリニアガイド（Ｌｉｎｅａｒ  Ｇｕｉｄｅ）で構成され、リニアガイドはＺ軸によって昇降する昇降ヘッド４４とＶＣＭ４５及びホイール４６がＸ−Ｙ方向に偏心することを防ぐ。
即ち、図５に示したように、昇降ガイド４３ａ及び加圧ガイド４３ｂはホイール４６が走行方向（図５のＣ方向）に移動する時に、ホイール４６と基板５０との間の摩擦による摩擦力（Ｖ）と、ＶＣＭ４５によってホイール４６から基板５０に加わる加圧力（Ｗ）によって反発力（Ｘ）が生成されても、ホイール４６が垂直方向（Ｚ軸）にのみ加圧されるため、図３のようなモーメント力（Ｍ）が発生しない。
【００２１】
従って、ホイール４６が常に設定された位置に正確な加圧力を伝達することができるため、スクライブラインの形成が正確に行われる。
そして、本発明は基板５０に加わる加圧力を反応速度が５ｍｓ以下で作動するＶＣＭ４５を介して制御するため、精密な圧力制御が可能であり、スクライブライン形成が精密に行われる。
前記実施例の説明では、昇降ヘッド４４を上下（Ｚ軸方向）に昇降させる昇降手段として、サーボモータ４１及びボールスクリュー４２を利用することを例に挙げて説明したが、リニアモータを採用して構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】従来の基板スクライブ装置の構造を説明するための正面図である。
【図２】従来の他の基板スクライブ装置の構造を説明するための正面図である。
【図３】従来の基板スクライブ装置の駆動状態を説明するための詳細図である。
【図４】本発明による基板スクライブ装置の構造を説明するための正面図である。
【図５】本発明による基板スクライブ装置の駆動状態を説明するための詳細図である。
【符号の説明】
【００２３】
４１  ：  サーボモータ
４２  ：  ボールスクリュー
４３ａ  ：  昇降ガイド
４３ｂ  ：  加圧ガイド
４４  ：  昇降ヘッド
４５  ：  ＶＣＭ
４６  ：  ホイール
５０  ：  基板
【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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