(57)【要約】      （修正有）【課題】セラミック基板等、一般的な非晶質のガラス基板よりも硬い脆性材料基板にスクライブラインを形成する際に好適なスクライビングホイール、スクライブ装置及びスクライブ方法を提供する。【解決手段】スクライビングホイール３０は、焼結ダイヤモンドが６５．０〜９５．０ｖｏｌ％のダイヤモンドと、２．０〜１０．０ｖｏｌ％の超微粒子炭化物と、残部の結合材と、を含み、ダイヤモンドの平均粒子径が８．０〜７５．０μｍの範囲であり、結合材がコバルトを主成分とする鉄系金属から形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状のホイールの円周部に断面Ｖ字形状の焼結ダイヤモンド製の刃が形成されたスクライビングホイールであって、
前記焼結ダイヤモンドは、
６５．０〜９５．０ｖｏｌ％のダイヤモンドと、
２．０〜１０．０ｖｏｌ％の超微粒子炭化物と、
残部の結合材と、を含み、
前記ダイヤモンドの平均粒子径は、８．０〜７５．０μｍの範囲であり、
前記結合材は、コバルトを主成分とする鉄系金属であることを特徴とするスクライビングホイール。
【請求項２】
前記超微粒子炭化物は、
２．０〜５．０ｖｏｌ％の範囲であるとともに、
１．０〜４．０ｖｏｌ％の炭化チタンと残部の炭化タングステンと、を含むことを特徴とする請求項１に記載のスクライビングホイール。
【請求項３】
請求項１または２に記載のスクライビングホイールを回転自在に保持し、脆性材料基板上にスクライビングラインを形成することを特徴とするスクライブ装置。
【請求項４】
円盤状のホイールの円周部に断面Ｖ字形状の焼結ダイヤモンド製の刃が形成されたスクライビングホイールを圧接転動させることによって、セラミック、サファイア及びシリコンからなる群から選ばれる少なくとも一種の脆性材料基板上にスクライブラインを形成するスクライブ方法であって、
前記焼結ダイヤモンドは、
６５．０〜９５．０ｖｏｌ％のダイヤモンドと、
２．０〜１０．０重量％の超微粒子炭化物と、
残部の結合材と、を含み、
前記ダイヤモンドの平均粒子径は、８．０〜７５．０μｍの範囲であり、
前記結合材は、コバルトを主成分とする鉄系金属である前記スクライビングホイールを用いることを特徴とするスクライブ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脆性材料基板の表面にスクライブラインを形成する際のスクライビングホイール、スクライブ装置及びスクライブ方法に関し、特にセラミック基板、サファイア基板、シリコン基板等、一般的な非晶質のガラス基板よりも硬い脆性材料基板の表面にスクライブラインを形成する際に好適なスクライビングホイール、スクライブ装置及びスクライブ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミナ等のセラミック基板を切断する方法として、半導体ウェハーの切断等に広く用いられているダイシングが知られている。
しかし、ダイシングには、以下のような問題がある。（１）一般に加工速度が遅いため、タクトタイム（所要時間）が長く、生産性が極めて低い。（２）ダイシングソーの厚さ分が切りくずとなるため、材料のロスが避けられない。（３）切断面に欠けが発生し易い。（４）洗浄水を使用する必要があるため、乾燥工程が必要となる。（５）ダイシングテープへの貼付け・はがしの工程が必要である。（６）ブレードの寿命が短く、ランニングコストが高い。
【０００３】
そこで、液晶パネルの基板等に用いられる一般的な非晶質のガラス基板を切断する方法として広く知られているスクライビングホイールを用いた切断も試みられている。これは、スクライビングホイールを基板上に圧接転動させて基板表面にスクライブラインを形成し、これによって基板表面から垂直方向にクラックを生じさせ（スクライブ工程）、次いで基板に応力を加えてその垂直クラックを基板の裏面まで成長させて（ブレイク工程）、セラミック基板を切断する方法である。
【０００４】
この時に用いられるスクライビングホイールとして特許文献１には、円盤状のホイールの円周部に形成された刃先に、所定間隔で複数の溝が形成された、高浸透タイプのスクライビングホイールが記載されている。
しかしながら、特許文献１に記載されているような高浸透タイプのスクライビングホイールの場合、円盤状のホイールの刃先に微細な溝を複数形成する必要があるため、スクライビングホールのコストアップに繋がってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００９／１４８０７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のようにセラミック基板の切断に特許文献１に記載されている高浸透タイプのスクライビングホイールを用いるとコストアップに繋がってしまうため、液晶パネル等のガラス基板の切断で通常用いられる高浸透タイプでないスクライビングホイールを用いてセラミック基板の切断を行ったところ、セラミック基板に対して分断に必要なクラックを入れ続けることができる刃先の寿命が、ガラス基板を分断する場合に比べて極端に低下してしまうという問題が生じてしまった。
【０００７】
本発明者は、このような問題点を解消すべく種々検討を重ねた結果、円盤状のホイールの円周部に断面Ｖ字形状の焼結ダイヤモンド製の刃が形成されたスクライビングホイールであって、この焼結ダイヤモンドに含まれるダイヤモンドの平均粒子径を８．０〜７５．０μｍとすることにより、この問題を解消し得ることに想到し、本発明を完成するに至ったものである。
【０００８】
すなわち、本発明は、セラミック基板、サファイア基板、シリコン基板等、一般的な非晶質のガラス基板よりも硬い脆性材料基板の表面にスクライブラインを形成する際に好適なスクライビングホイール、スクライブ装置及びスクライブ方法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】
上記目的を達成するため、本発明の第１の態様は、円盤状のホイールの円周部に断面Ｖ字形状の焼結ダイヤモンド製の刃が形成されたスクライビングホイールであって、前記焼結ダイヤモンドは、６５．０〜９５．０ｖｏｌ％のダイヤモンドと、２．０〜１０．０ｖｏｌ％の超微粒子炭化物と、残部の結合材と、を含み、前記ダイヤモンドの平均粒子径は、８．０〜７５．０μｍの範囲であり、前記結合材は、コバルトを主成分とする鉄系金属であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の第１の態様のスクライビングホイールによれば、液晶パネルの基板等に用いられている一般的な非晶質のガラス基板よりも硬い、セラミック基板、サファイア基板、シリコン基板等の脆性材料基板の表面にスクライブラインを形成しても、従来例のスクライビングホイールよりも長期間使用できる長寿命な刃先を有するスクライビングホイールとなる。
【００１１】
また、本発明の第２の態様は、第１の態様にかかるスクライビングホイールであって、前記超微粒子炭化物は、２．０〜５．０ｖｏｌ％の範囲であるとともに、１．０〜４．０ｖｏｌ％の炭化チタンと残部の炭化タングステンと、を含むことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の第３の態様は、第１または第２の態様にかかるスクライビングホイールを回転自在に保持し、脆性材料基板上にスクライビングラインを形成するスクライブ装置であることを特徴とする。
【００１３】
本発明の第３の態様のスクライブ装置によれば、液晶パネルの基板等に用いられている一般的な非晶質のガラス基板よりも硬い、セラミック基板、サファイア基板、シリコン基板等の脆性材料基板の表面にスクライブラインを形成するのに最適なスクライブ装置を提供することができる。
【００１４】
また、本発明の第４の態様は、円盤状のホイールの円周部に断面Ｖ字形状の焼結ダイヤモンド製の刃が形成されたスクライビングホイールを圧接転動させることによって、セラミック、サファイア及びシリコンからなる群から選ばれる少なくとも一種の脆性材料基板上にスクライブラインを形成するスクライブ方法であって、前記焼結ダイヤモンドは、６５．０〜９５．０ｖｏｌ％のダイヤモンドと、２．０〜１０．０ｖｏｌ％の超微粒子炭化物と、残部の結合材と、を含み、前記ダイヤモンドの平均粒子径は、８．０〜７５．０μｍの範囲であり、前記結合材は、コバルトを主成分とする鉄系金属であるスクライビングホイールを用いることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第４の態様によれば、セラミック基板、サファイア基板、シリコン基板等、液晶パネルの基板等に用いられている一般的な非晶質のガラス基板よりも硬い脆性材料基板の表面にスクライブラインを形成しても、従来例のスクライビングホイールよりも長期間使用できるので、分断コストを下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態におけるスクライブ装置の概略図である。
【図２】実施形態におけるスクライビングホールの側面図及び正面図である。
【図３】実施形態におけるスクライビングホイールの初期状態での刃及び刃先の写真である。
【図４】実施形態におけるスクライビングホイールの使用状態での刃及び刃先の写真である。
【図５】他の実施形態におけるスクライビングホイールを用いたスクライブでの走行距離とスクライブ荷重の推移を示したグラフである。
【図６】比較例におけるスクライビングホイールを用いたスクライブでの走行距離とスクライブ荷重の推移を示したグラフである。
【図７】他の実施形態におけるスクライビングホイールの刃及び刃先の写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するためのスクライビングホイール、スクライブ装置及びスクライブ方法の一例を示すものであって、本発明をこのスクライビングホイール、スクライブ装置及びスクライブ方法に特定することを意図するものではなく、本発明は特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものにも適応し得るものである。
【００１８】
本発明の実施形態に係るスクライブ装置１０の概略図を図１に示す。スクライブ装置１０は、移動台１１が一対の案内レール１２ａ，１２ｂに沿って、ｙ軸方向に移動自在に保持されている。移動台１１はボールネジ１３と螺合している。このボールネジ１３はモータ１４の駆動により回転し、移動台１１を案内レール１２ａ，１２ｂに沿って、ｙ軸方向に移動させる。
【００１９】
移動台１１の上面には、モータ１５が設けられている。モータ１５はテーブル１６をｘｙ平面で回転させて、所定角度に位置決めするものである。脆性材料基板１７はこのテーブル１６上に載置され、図示しない真空吸引手段などにより保持される。この脆性材料基板１７はセラミック基板、サファイア基板、シリコン基板等であり、液晶パネルの基板等で用いられる非晶質のガラスでできたガラス基板よりも硬い脆性材料基板である。
【００２０】
スクライブ装置１０の上部には、脆性材料基板１７のアライメントマークを撮像する２台のＣＣＤカメラ１８が設けられている。そして、スクライブ装置１０には、移動台１１とその上部のテーブル１６を跨ぐようにブリッジ１９がｘ軸方向に沿って支柱２０ａ，２０ｂにより架設されている。
【００２１】
ブリッジ１９には、ガイド２２が取り付けられており、スクライブヘッド２１はガイド２２に沿ってｘ軸方向に沿って移動可能となっている。そして、このスクライブ装置１０のスクライブヘッド２１には、ホルダージョイント２３を介して、焼結ダイヤモンド製のスクライビングホイール３０を回転自在に保持しているホルダー２４が取り付けられている。
【００２２】
図２（Ａ）および図２（Ｂ）はこのホルダー２４に取り付けられているスクライビングホイール３０の一例を示す側面図及び正面図である。まず、スクライビングホイール３０の構成について説明する。
スクライビングホイール３０は、２つの円錐台の下底面が互いに対向して配置されたような略円盤形状をしている。そして、図２に示すように、スクライビングホイール３０は主として、本体部３１と、刃３２と、刃先３３と、を有している。
【００２３】
本体部３１は円盤状をしており、本体部３１の中心付近には、回転軸に沿って本体部３１を貫通する貫通孔３４が設けられている。この貫通孔３４に、図示していなピンが挿入されており、スクライビングホイール３０はホルダー２４に回転自在に保持されている。そして、この本体部３１の外周には、円環状の刃３２が設けられている。
【００２４】
刃３２は回転軸を中心とした同心円状の内周及び外周により形成される円環状体である。また、刃３２は正面視でＶ字状となっており、回転軸に沿った刃３２の厚さＴｂは刃先３３に向かうに従って徐々に小さくなっている。
【００２５】
刃先３３は刃３２の最外周部（すなわち、刃３２の内、回転軸からの距離が最大となり、刃３２の厚さＴｂが最小となる部分）に沿って設けられている。
【００２６】
次に、このスクライビングホイール３０の寸法について説明する。スクライビングホイール３０の外径Ｄｍは１．０〜５．０ｍｍ、好ましくは１．０〜３．０ｍｍの範囲である。スクライビングホイール３０の外径Ｄｍが１．０ｍｍより小さい場合には、スクライビングホイール３０の取り扱い性が低下する。一方、スクライビングホイール３０の外径Ｄｍが５．０ｍｍより大きい場合には、スクライブ時の垂直クラックが脆性材料基板１７に対して深く形成されないことがある。
【００２７】
また、スクライビングホイール３０の厚さＴｈは０．４〜１．２ｍｍ、好ましくは０．４〜１．１ｍｍの範囲である。スクライビングホイール３０の厚さＴｈが０．４ｍｍより小さい場合には、加工性及び取り扱い性が低下することがある。一方、スクライビングホイール３０の厚さＴｈが１．２ｍｍより大きい場合には、スクライビングホイール３０の材料及び製造のためのコストが高くなる。
【００２８】
また、刃３２の刃先角θ１は通常鈍角であり、９０≦θ１≦１６０（ｄｅｇ）、好ましくは９０≦θ１≦１４０（ｄｅｇ）の範囲である。なお、刃先角θ１の具体的角度は、切断する脆性材料基板１７の材質、厚さ等から適宜設定される。
【００２９】
次に、このスクライビングホイール３０に含まれる材料について説明する。スクライビングホイール３０の成形に用いられる焼結ダイヤモンドはダイヤモンド粒子と、残部の添加剤及び結合材からなる結合相と、を有しており、隣り合うダイヤモンド粒子同士が互いに強く結合していることが好ましく、隣り合うダイヤモンド粒子同士が互いに結合していることによって、優れた耐摩耗性及び強度が得られる。
【００３０】
ダイヤモンド粒子の平均粒子径は８．０〜７５．０μｍ、好ましくは２０．０〜７５．０μｍの範囲である。詳細は後述するが、ダイヤモンドの平均粒子径を粗くすることにより、脆性材料基板１７の分断においてスクライビングホイール３０の寿命を向上させることができる。なお、液晶パネル等に用いられる一般的な非晶質のガラス基板の分断においては、通常ダイヤモンド粒子の平均粒子径は０．５〜２．０μｍ程度となっている。
【００３１】
焼結ダイヤモンド中におけるダイヤモンドの含有量は６５．０〜９５．０ｖｏｌ％、好ましくは８５．０〜９５．０ｖｏｌ％の範囲である。ダイヤモンドの含有量が６５．０ｖｏｌ％未満の場合、焼結ダイヤモンドの耐摩耗性が著しく低下する。
【００３２】
添加剤としては例えば、タングステン、チタン、ニオブ、タンタルより選ばれる少なくとも１種以上の元素の超微粒子炭化物が好適に使用される。焼結ダイヤモンド中における超微粒子炭化物の含有量は２．０〜１０．０ｖｏｌ％、好ましくは２．０〜５．０ｖｏｌ％の範囲であり、この超微粒子炭化物は１．０〜４．０ｖｏｌ％の炭化チタンと、残部の炭化タングステンと、を含む。これにより、焼結過程におけるダイヤモンドの溶融−凝固時において、ダイヤモンド粒子の異常粒成長を抑制することができる。そのため、耐捩り強度特性を向上させることができる。特に、スクライビングホイール３０は分断工程の際に、脆性材料基板１７に当接した状態で、スクライビングホイール３０の進行方向を変化させることがある。このような場合に、耐捩り強度特性が向上しているスクライブホイール３０であると、進行方向の変化の際に刃先３３が欠損することを効果的に防止することができる。
【００３３】
結合材としては、通常、鉄族元素が好適に使用される。鉄族元素としては、例えばコバルト、ニッケル、鉄等が挙げられ、この中でもコバルトが好適である。また、焼結ダイヤモンド中における結合材の含有量は好ましくはダイヤモンド及び超微粒子炭化物の残部であり、更に好ましくは３．０〜２０．５ｖｏｌ％の範囲である。
【００３４】
なお、「ｖｏｌ％」は空孔を含む焼結ダイヤモンドの全体積に対するダイヤモンド粒子の合計体積の割合をいう。
【００３５】
次に、このスクライビングホイール３０の製造方法について説明する。まず、上述のダイヤモンド粒子、添加剤、結合材を混合し、ダイヤモンドが熱力学的に安定となる高温及び超高圧下において、これら混合物を焼結させる。これにより焼結ダイヤモンドが製造される。この焼結時において、超高圧発生装置の金型内の圧力は５．０〜８．０ＧＰａの範囲であり、金型内の温度は１５００〜１９００℃の範囲である。
そして、製造された焼結ダイヤモンドから所望の半径となる円盤が切り取られ、この円盤の周縁部を削ることで断面Ｖ字状の刃３２を有するスクライビングホイール３０が製造される。
【００３６】
このように製造されたスクライビングホイール３０の初期状態（まだ脆性材料基板１７の分断を行っていない状態）における刃３２と刃先３３の拡大写真を図３に示す。なお、図３（Ａ）はスクライビングホイール３０の刃３２と刃先３３を拡大した正面写真を示している（刃先３３の稜線が上下方向に伸びている）。図３（Ｂ）はスクライビングホイール３０の刃３２と刃先３３を拡大した側面写真を示している（刃先３３の稜線が左右方向に伸びている）。
初期状態においては、スクライビングホイール３０の刃３２は、略きれいなＶ字状になっており、図３（Ｂ）の側面写真において刃先３３は略直線状となっている。
【００３７】
そして、このスクライビングホイール３０をスクライブ装置１０に用いて、一般的なガラス基板よりも硬いセラミック基板、サファイア基板、シリコン基板等の脆性材料基板１７を分断したところ、従来から一般的なガラス基板の分断に用いられているスクライビングホイールを用いる場合に比べ、はるかに長い距離を分断することができた。
【００３８】
この点について、従来のスクライビングホイールＡと比較して説明する。まず、上述のスクライビングホイール３０を用いたスクライブ装置１０と、従来から用いられているスクライビングホールＡを用いたスクライブ装置と、で走行距離について比較した。なお、この「走行距離」とは、評価用の脆性材料基板に対して、スクライビングホイールを圧接転動させた時に、１００μｍの垂直クラックを入れ続けることができた距離のことである。そして、走行距離が長いほどスクライビングホイールを使用できる寿命が長いということになる。
【００３９】
評価用の脆性材料基板としては、厚さ０．６３５ｍｍのアルミナ基板を用いた。またスクライブ速度１００ｍｍ／ｓｅｃ、スクライブ荷重２０Ｎでスクライビングホイールを脆性材料基板に圧接転動させた。また、スクライビングホイール３０として焼結ダイヤモンドに含まれるダイヤモンドの平均粒子径が約１２．０μｍのものを用い、一方従来から用いられているスクライビングホイールＡはダイヤモンドの平均粒子径が約１．０μｍのものを用いた。
その結果、従来から用いられているスクライビングホイールＡだと、走行距離は約１７ｍであったのに対し、本実施形態のスクライビングホイール３０だと、走行距離が約１００ｍであった。
【００４０】
次に、先ほどと同じ条件で、脆性材料基板上を約２０ｍ圧接転動させた後の両方の刃先について観察を行った。図４（Ａ）はスクライビングホイール３０の刃３２と刃先３３を拡大した正面写真を示しており、図４（Ｂ）はスクライビングホール３０の刃３２と刃先３３を拡大した側面写真を示している。
【００４１】
本実施形態におけるスクライビングホイール３０は、図３（Ａ）の初期状態と比較してもわかるように、先端の刃先３３が削られており、初期状態のようなＶ字状は維持されていない。しかしながら、スクライビングホイール３０はダイヤモンドの平均粒子径が１２．０μｍからなる粗く大きな粒で作られているため、刃先３３表面が非常に凸凹と荒れている。
【００４２】
反対に、ダイヤモンドの平均粒子径が１．０μｍからなる微粒子で作られている従来のスクライビングホイールＡは、先端の刃先は同様に削れているとともに、刃先の表面が比較的平坦となっている。
【００４３】
このように、スクライビングホイールを使用し、刃先が摩耗して削れてきた時の刃先の表面状態が著しく異なっている。そして、ダイヤモンドの粒子が粗い本実施形態においては、刃先３３の表面が荒れているため、一般的なガラス基板よりも硬いセラミック基板に対しても、スクライビングホイール３０の刃先３３が十分に食い込み、深いクラックを生じさせることができ、結果としてスクライビングホイール３０の長寿命化を図ることができる。
【００４４】
一方、ダイヤモンドの粒子が細かい従来のスクライビングホイールＡでは、摩耗した刃先の表面が比較的平坦になってしまうため、一般的ガラス基板よりも硬いセラミック基板に対してスクライビングホイールの刃先が食い込み難く、十分なクラックを生じさせることができず、結果としてスクライビングホイールの寿命が短くなってしまう。
【００４５】
次に、本発明の他の実施形態におけるスクライビングホール３０ａについて、先に述べた従来のスクライビングホールＡとは異なるスクライビングホイールＢを用いて、比較しながら説明する。まず、スクライビングホイール３０ａと、従来のスクライビングホイールＢと、をそれぞれ同じスクライブ装置Ａに取り付けて、非晶質のガラス基板よりも硬い脆性材料基板の分断を行ったので、その結果について説明する。
【００４６】
まず、スクライビングホイール３０ａは、焼結ダイヤモンドに含まれるダイヤモンド粒子の平均粒子径が約５０．０μｍからなるものを用いた。なお、ダイヤモンド粒子の平均粒子径が５０．０μｍ程度であれば、ダイヤモンド粒子そのものの製造が比較的容易に行えるので、スクライビングホイール３０ａを容易に製造することができる。また、従来のスクライビングホイールＢは、焼結ダイヤモンドに含まれるダイヤモンド粒子の平均粒子径が０．５μｍからなるものを用いた。なお、スクライビングホイール３０ａとスクライビングホイールＢの形状は、共に外径を２．０ｍｍ、刃先角θ１を１００°とした。
【００４７】
また、スクライビングホイール３０ａと、スクライビングホイールＢとをそれぞれ備えたスクライブ装置Ａは、三星ダイヤモンド工業株式会社製のスクライブ装置であるＭＳ５００（モデル名）を用いた。
【００４８】
そして、分断の条件としては、次の通りである。
評価用の脆性材料基板：アルミナ基板…京セラ株式会社製（材料コード：Ａ４７６Ｔ）
脆性材料基板の厚さ：０．６３５ｍｍ
切断速度：１００ｍｍ／ｓｅｃ
切断方法：内−内切断（基板の一つの辺の内側より他の辺の内側までのスクライブによる切断）
スクライブ荷重：１００μｍの垂直クラックを維持できるように設定（ただし、今回の最大荷重０．４０ＭＰａとした）
【００４９】
なお、１００μｍの垂直クラックを維持できるようにスクライブ荷重を設定したのは、クラックが１００μｍ以下になると、基板をブレイクすることが困難になるためである。また、１００μｍの垂直クラックを維持できるようスクライブ荷重を設定した場合、このスクライブ荷重は徐々に変化していくことになる。これは、スクライブを続けていくと、スクライビングホイールの刃先が摩耗していくので、スクライブ荷重が一定のままだとだんだんとクラックの量が浅くなってしまうからである。したがって、クラックの量を維持するためには、スクライビングホイールの刃先の摩耗に反して、スクライブ荷重を徐々に増やしていくことになる。
【００５０】
以上のような条件で、本実施形態のスクライビングホイール３０ａと従来のスクライビングホイールＢとを用いて脆性材料基板の分断を行った結果を図５、図６に示す。図５は、本実施形態であるスクライビングホイール３０ａにおける走行距離と荷重の推移を示したグラフである。また、図６は、従来のスクライビングホイールＢにおける走行距離と荷重の推移を示したグラフである。なお、図５、図６の、横軸は走行距離（ｍ）を示し、縦軸はスクライブ荷重（ＭＰａ）を示し、グラフ中の数値は（垂直クラックの量が１００μｍになるように設定している場合における）垂直クラックの実際の計測値（μｍ）を示している。また、走行距離０ｍ〜１００ｍまでは、５ｍ間隔でスクライブ荷重とクラックの量を確認しており、１００ｍ〜は、１０ｍ間隔でスクライブ荷重とクラックの量を確認している。また、１００μｍのスクライブを行う場合のスクライブ荷重の初期値（走行距離０ｍ）は、スクライビングホイール３０ａ、スクライビングホイールＢ共に０．１１ＭＰａであった。
【００５１】
比較例である従来のスクライビングホイールＢの場合、図６に示すように、１００μｍの深さの垂直クラックを形成しながらスクライブを２００ｍ行うと（なお、この時の垂直クラックの実際の計測値は９７．０μｍであった）、スクライブ荷重が使用したスクライブ装置の最大荷重である０．４０ＭＰａとなってしまった。
【００５２】
一方、本実施形態のスクライビングホール３０ａの場合、スクライビングホイールＢで最大荷重に達してしまった走行距離２００ｍの段階で、１００μｍの深さの垂直クラックを形成しながらスクライブを行うためのスクライブ荷重は、まだ０．２０ＭＰａであった。つまり、スクライブ装置Ａを使用したとき、スクライビングホイール３０ａの場合であれば、走行距離２００ｍを超えても１００μｍの深さの垂直クラックを形成することが可能であるといえる。なお、今回スクライビングホイール３０ａでは、スクライブを走行距離２００ｍまでしか行っていないが、今回の結果では１００ｍごとに０．０５ＭＰａ程度スクライブ荷重が増加していくため、スクライビングホイール３０ａを用いた場合には、最大荷重０．４０ＭＰａになるまでに６００ｍ程度スクライブすることが可能と予想される。
【００５３】
以上のように、一般的なガラス基板よりも硬い脆性材料基板をスクライブする際には、従来のスクライビングホイールにおける平均粒子径０．５〜２．０μｍよりも、粒子径の大きなダイヤモンド粒子を用いたスクライビングホイールの方が適している。
【００５４】
次に、本実施形態のスクライビングホイール３０ａと従来のスクライビングホイールＢとの刃先である稜線部分についての観察を行った。図７は、本実施形態であるスクライビングホイール３０ａにおける走行距離０ｍ、１００ｍ、２００ｍでの稜線部分の正面写真と側面写真である。
【００５５】
初期状態（走行距離０ｍ）においては、スクライビングホイール３０ａの刃３２ａと、スクライビングホイールＢの刃とは、ダイヤモンド粒子の平均粒子径が異なるため、表面の粗さに違いが観られるが、スクライビングホイール３０ａの刃先３３ａと、スクライビングホイールＢの刃先とは、どちらも鋭利な形状となっており大きな違いは観られない。
【００５６】
次に、走行距離が１００ｍになると、スクライビングホイール３０ａの刃先３３ａと、スクライビングホイールＢの刃先は、どちらも削れている。しかしながら、スクライビングホイール３０ａの刃先３３ａの方が、スクライビングホイールＢの刃先と比べて、凹凸が大きく、また削れ幅ｄａも小さくなっている。これは、スクライビングホイール３０ａの方が、ダイヤモンド粒子の平均粒子径が大きいため、表面が削れると、表面に大きな凹凸が現れるためであり、この凹凸が硬い脆性材料基板に深く食い込み、深いクラックを効率よく形成するため、結果としてスクライビングホイール３０ａの寿命が延びることになる。
【００５７】
一方、スクライビングホイールＢの刃先は、スクライビングホイール３０ａの刃先３３ａと比べて、表面の凹凸が小さく、また削れ幅も大きくなっている。これは、スクライビングホイールＢのダイヤモンド粒子の平均粒子径が小さいため、表面が削れても、全体的に均一に削れていくためである。したがって、刃先の表面が比較的平坦なので、脆性材料基板への食い込みが悪くなり、結果としてスクライビングホイールＢの寿命が短くなってしまう。
【００５８】
そして、このような傾向は、走行距離が２００ｍの場合には、より顕著になっている。走行距離が２００ｍの場合、スクライビングホイール３０ａの刃先３３ａの削れ幅ｄａが１４．７μｍとなっているのに対して、スクライビングホイールＢの刃先の削れ幅は２２．８μｍとなっており、ｄａの約１．５倍となっていた。
【００５９】
以上のように、液晶パネルの基板等で用いられる非晶質のガラスでできたガラス基板よりも硬い、セラミック基板、サファイア基板、シリコン基板等の脆性材料基板を分断する場合には、スクライビングホイール３０、３０ａのような、焼結ダイヤモンドが６５．０〜９５．０ｖｏｌ％のダイヤモンドと、２．０〜１０．０ｖｏｌ％の超微粒子炭化物と、残部の結合材と、を含んでおり、このダイヤモンドの平均粒子径が８．０〜７５．０μｍの範囲であり、結合材がコバルトを主成分とする鉄系金属であるスクライビングホイールを用いて分断することにより、スクライビングホイールの長寿命化を図ることができ、結果として分断コストを下げることが可能となる。また、スクライビングホールの耐捩り強度特性も向上しているので、スクライビングホイールが脆性材料基板に当接した状態で、スクライビングホイールの進行方向が変化しても、刃先の欠損を防止することができる。
【００６０】
なお、本実施形態においては、スクライブ装置１０として、脆性材料基板１７のアライメントマークを撮像する２台のＣＣＤカメラ１８が設けられていたり、脆性材料基板１７が載置されるテーブルを回転させる移動台１１が備わっていたりするものを示したが、このようなスクライブ装置１０に限定されるものではなく、柄の先端にスクライビングホイール１７を回転自在に保持するホルダーが取り付けられており、ユーザがこの柄を持って移動させることで脆性材料基板１７の分断を行うような、所謂手動式のスクライブ装置であっても適用可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１０…スクライブ装置
１７…脆性材料基板
２４…ホルダー
３０、３０ａ…スクライビングホイール
３１…本体部
３２、３２ａ…刃
３３、３３ａ…刃先
３４…貫通孔
【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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