(57)【要約】【課題】ホルダのガタツキをなくして確実に保持することのできるホルダジョイントを提供する。【解決手段】下向きに開口して上下に延びる開口穴３と、開口穴３内に水平に設置され、当該開口穴３に挿入されたホルダ２０の傾斜面２６ｂに接触する位置決め用の平行ピン５と、開口穴３の内奥部に配置された磁石４と、開口穴３の内面に設けられた弾性部材７とからなり、弾性部材７は、開口穴３に挿入されたホルダ２０の傾斜面２６ｂを設けた側の外周面を弾力的に押し付ける構成とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カッターホイールを備えたホルダを保持するホルダジョイントであって、
下向きに開口して上下に延びる開口穴と、
前記開口穴内に設置され、当該開口穴に挿入されたホルダの取付部に接触する位置決め部材と、
前記開口穴の内奥部に配置された磁石と、
前記開口穴の内面に設けられた弾性部材とからなり、
前記弾性部材は、前記開口穴に挿入されたホルダの傾斜面を設けた側の外周面を弾力的に押し付けるように形成されているホルダジョイント。
【請求項２】
前記弾性部材が、筒状のケーシングと、このケーシングの先端から周面の一部が突出した状態で前記ケーシングに出没自在に保持されたボールと、このボールを常時突出方向に付勢するスプリングとからなるボールプランジャで形成されている請求項１に記載のホルダジョイント。
【請求項３】
前記弾性部材が、前記開口穴の開口部近傍で前記位置決め部材とは離れた下方位置に設けられている請求項１または請求項２に記載のホルダジョイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下端にカッターホイール（スクライビングホイールともいう）を備えたホルダを保持するためのホルダジョイントに関する。本発明のホルダジョイントは、カッターホイールを基板表面に押し付けながらスクライブすることにより、基板にスクライブライン（分断用の溝）を加工したり、分断（ブレイク）したりする基板加工装置に用いられ、特に曲線のスクライブラインを形成するための基板加工装置に好適に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ガラス、シリコン、セラミック、半導体等の脆性材料からなる基板や貼り合わせ基板（以下単に「基板」という）の表面に、カッターホイールでスクライブ予定ラインに沿ったスクライブラインを形成したり、あるいは、分断予定ラインから完全分断したりする基板加工装置が知られている（例えば特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
図６は、後記特許文献等に開示されている従来の基板加工装置を示す斜視図である。
基板加工装置Ｂは、加工対象となる基板Ｗを載置して保持する水平なテーブル３１を備えている。テーブル３１は、モータを内蔵する回転駆動部３２により水平面内で回動できるようになっており、かつ、水平なレール３３、３３に沿ってＹ方向に移動できるように構成されている。このＹ方向の移動は、モータ３４によって回転するネジ軸３５より行われる。
【０００４】
そして、テーブル３１を挟んで設けられる一対の支柱３６、３６と、これら支柱３６、３６をつなぐようにＸ方向に水平に延びるガイドバー３７とを備えたブリッジ３８が、テーブル３１上を跨ぐようにして設けられている。ガイドバー３７には、Ｘ方向に水平に延びるガイド３９が設けられ、スクライブヘッド４０がガイド３９に沿ってＸ方向に移動できるように配置されている。スクライブヘッド４０のＸ方向への移動はモータ４１の駆動によって行われる。また、スクライブヘッド４０にはカッターホイール２１を備えたホルダ２０がホルダジョイント１０を介して着脱可能に取り付けられ、スクライブヘッド４０の内部には、ホルダジョイント１０の昇降を可能とする昇降機構（図示略）が組み込まれている。
【０００５】
上記の構成により、テーブル３１上に載置した基板Ｗにカッターホイール２１を押し付けながらカッターホイール２１とテーブル３１の一方または双方を移動させることにより、基板ＷをＸ−Ｙ方向にスクライブしてスクライブラインを形成したり、基板Ｗを分断したりすることができるようになっている。
【０００６】
図７〜９は、ホルダ２０及びホルダジョイント１０の構成を示すものである。
ホルダ２０は、略円柱状の胴部２２と、胴部２２の下端で胴部２２の軸心に対して平行に形成された一対の平坦面２３、２３とを備え、かつ、これら一対の平坦面２３、２３の間に、当該平坦面２３と平行な切り欠き溝２４が形成されており、この切り欠き溝２４に、水平なホイール軸２５を介してカッターホイール２１が回転自在に取り付けられている。
【０００７】
また、胴部２２の上部は、ホルダジョイント１０に位置決めして取り付けるための取付部２６となっている。取付部２６は、円柱状の胴部２２の一部を切り欠いて形成されたフラットな垂直面２６ａと、この垂直面２６ａの下端に連なって形成された傾斜面２６ｂとからなる。傾斜面２６ｂとホイール軸２５とは平行に形成されており、これにより、傾斜面２６ｂと後述する平行ピン１５との接線に対してカッターホイール２１の向きが直交するようになっている。また、胴部２２は鉄等の磁性体金属で構成されている。
【０００８】
ホルダジョイント１０は、基板加工装置Ｂのスクライブヘッド４０に連結されるベアリング１１を上部に備えており、下部がホルダ２０を保持する保持部１２となっている。保持部１２の内部には、上下方向に延びる断面略円形の開口穴１３が設けられるとともに、内奥部（最上端）に磁石１４が取り付けられている。開口穴１３の内径は、挿入されるホルダ２０の胴部２２の外径より僅かに大きく形成され、ホルダ２０の取付部２６における傾斜面２６ｂの背面側となる取付部周面２７と相対する位置には、開口穴１３の内周面に対し垂直方向に沿った凹状の逃げ加工部１６が設けられている。また、開口穴１３の逃げ加工部１６と対向する内面にも、取付部２６の挿入を容易にするために穴径を大きくした逃げ加工部１７が設けられている。
【０００９】
さらに、開口穴１３の内部には、開口穴１３の軸心とは離れた箇所で当該軸心と直交する方向に延びる位置決め用の平行ピン１５が設けられている。この平行ピン１５は、ホルダ２０の取付部２６がホルダジョイント１０の開口穴１３に挿入されたときに、取付部２６の傾斜面２６ｂが接触し、傾斜面２６ｂ背面側の取付部周面２７を開口穴１３の内面に押し付けて、ホルダ２０の方向や姿勢が一定になるように位置決めするものである。
【００１０】
ホルダ２０をホルダジョイント１０に取り付けるときは、ホルダ２０の取付部２６側をホルダジョイント１０の開口穴１３に挿入して取り付ける。取付部２６がホルダジョイント１０の開口穴１３に挿入されると、取付部２６の傾斜面２６ｂに平行ピン１５が接触して位置決めされるとともに、ホルダ２０の上端部が磁石１４に吸引されて保持される。これにより、ホルダ２０の姿勢が自動的に一定方向に向いた状態でホルダジョイント１０に取り付けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１０−０００７４４号公報
【特許文献２】特開２０１１−２１８８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記の構成において、ホルダ２０の取付部周面２７と相対するホルダジョイント１０の開口穴１３の内周面には、垂直方向に沿った凹状の逃げ加工部１６が設けられているので、取付部２６の傾斜面２６ｂが平行ピン１５によって押し付けられると、図１０に示すように、逃げ加工部１６の縁部近傍で開口穴１３の内周面の２箇所Ｐ１、Ｐ２で取付部周面２７が線接触して保持される。このとき、図９（ｂ）に示すように、接触点Ｐ１、Ｐ２を結ぶ線は平行ピン１５と平行であって、接触点Ｐ１、Ｐ２と平行ピン１５の中央接触点Ｐ３を結んだ形状が二等辺三角形となるようにして、平行ピン１５によるホルダ２０への押し付け力が、接触点Ｐ１、Ｐ２で左右にバランスよく負荷されることが理想的である。
【００１３】
通常、直線のスクライブラインを加工する場合には、平行ピン１５によるホルダ２０への押し付け力が接触点Ｐ１、Ｐ２で左右にバランスよく負荷される状態が維持される。しかし、曲線のスクライブラインを加工する場合には、カッターホイール２１の進行方向に対して横向きの力がカッターホイール２１を通じてホルダ２０に加わるため、スクライブ後に接触点Ｐ１、Ｐ２が理想のポイントからずれることがある。
このような現象が生じると、ホルダの安定性が悪くなり、カッターホイールの位置及び向きが横にずれたりして、スクライブラインを精度よく加工することが困難になる。
【００１４】
そこで本発明は、上記課題に鑑み、曲線のスクライブラインを加工する場合にもホルダのガタツキをなくして確実に保持することのできるホルダジョイント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】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明では次のような技術的手段を講じた。すなわち、本発明のホルダジョイントは、カッターホイールを備えたホルダを保持するホルダジョイントであって、下向きに開口して上下に延びる開口穴と、前記開口穴内に設置され、当該開口穴に挿入されたホルダの取付部に接触する位置決め部材と、前記開口穴の内奥部に配置された磁石と、前記開口穴の内面に設けられた弾性部材とからなり、前記弾性部材は、前記開口穴に挿入されたホルダの取付部と位置決め部材の接触する側の外周面を弾力的に押し付けるように形成されている構成とした。
【００１６】
ここで、前記弾性部材は、筒状のケーシングと、このケーシングの先端から周面の一部が突出した状態で前記ケーシングに出没自在に保持されたボールと、このボールを常時突出方向に付勢するスプリングとからなるボールプランジャで形成するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は上記のごとく構成されているので、ホルダジョイントの開口穴に挿入されたホルダは、平行ピンとホルダの傾斜面との接触によって位置決めされるとともに、弾性部材によって傾斜面を設けた側の外周面が弾力的に押し付けられた状態で保持される。これにより、ホルダジョイントのチップホルダを保持する力が増加し、曲線のスクライブ加工を行うなど、カッターホイールがその進行方向に対して横向きの力を受ける場合でも、ホルダジョイントにホルダをガタツキなく確実に保持させることができ、スクライブラインを精度よく加工することができる。また、直線のスクライブ加工を行う場合においても、突発的な力が加わることによるホルダジョイント内でのホルダの揺動が抑制されるため、スクライブ精度をより安定させることができる。
【００１８】
また本発明では、前記弾性部材が、前記開口穴の開口部近傍で前記位置決め部材とは離れた下方位置に設けられている構成とするのがよい。
これにより、上方の平行ピンと下方の弾性部材との上下２箇所でホルダ胴部を押し付けることができ、ホルダをさらに安定して保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のホルダジョイントとこれに取り付けられるホルダを示す斜視図。
【図２】図１のホルダジョイントの構造を示す縦断面図と横断面図。
【図３】図１のホルダジョイントに係るホルダ取付状態を示す縦断面図と横断面図。
【図４】本発明のホルダジョイントの別実施例を示す横断面図。
【図５】図４のホルダジョイントに係るホルダ取付状態を示す横断面図。
【図６】ホルダジョイントが用いられる基板加工装置を示す斜視図。
【図７】ホルダジョイントに取り付けられるホルダを示す断面図。
【図８】従来のホルダジョイントの構造を示す縦断面図と保持部の底面図。
【図９】図８のホルダジョイントに係るホルダ取付状態を示す縦断面図とＣ−Ｃ線断面の拡大図。
【図１０】従来のホルダジョイントにおけるホルダの接触点を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下において、本発明の詳細をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。
図１〜３は、本発明に係るホルダジョイントＡを示すものであって、これに接続されるホルダ２０は、前述した図７のホルダ２０と同様のものである。
【００２１】
ホルダジョイントＡは、上部にベアリング１を備え、下部がホルダ２０を保持する保持部２となっており、上部のベアリング１の部分で基板加工装置Ｂ（図６参照）のスクライブヘッド４０に回動可能に取り付けられる。保持部２の内部には、上下方向に延びる開口穴３が設けられるとともに、内奥部に磁石４が取り付けられている。
【００２２】
開口穴３の内部には、位置決め部材として、開口穴３の軸心とは離れた箇所で当該軸心と直交する方向に延びる位置決め用の平行ピン５が設けられている。この平行ピン５は、ホルダ２０が開口穴３に挿入されたときに、ホルダ２０の傾斜面２６ｂが接触して傾斜面２６ｂ背面側の取付部周面２７を、相対する開口穴３の内面に押し付けて、ホルダ２０の方向や姿勢が一定になるように位置決めするものである。
開口穴３の内径は、挿入されるホルダ２０の胴部２２の外径より僅かに大きく形成され、また、ホルダ２０の取付部２６における傾斜面２６ｂの背面側となる取付部周面２７と相対する位置には、開口穴３の内周面に対し垂直方向に沿った凹状の逃げ加工部６が設けられている。また、開口穴３の逃げ加工部６と対向する内面にも、取付部２６の挿入を容易にするために穴径を大きくした逃げ加工部８が設けられている。
以上の構成は、図８で示した従来のホルダジョイントの構成と同じである。
【００２３】
さらに本発明では、上記した構成に加えて、ホルダジョイントＡの開口穴３の内面に、当該開口穴３に挿入されたホルダ２０の胴部２２を逃げ加工部６の方向に向かって弾力的に押し付ける弾性部材７を設けており、本実施例では、弾性部材７として、ボールプランジャを用いて説明する。
弾性部材（ボールプランジャ）７は、筒状のケーシング７ａと、ケーシング７ａの先端から周面の一部が突出した状態でケーシング７ａに出没自在に保持されたボール７ｂと、このボール７ｂを常時突出方向に付勢するスプリング７ｃとからなり、ホルダジョイントＡの開口穴３の開口部近傍で平行ピン５とは離れた下方位置に取り付けられている。
【００２４】
このような構成において、ホルダ２０をホルダジョイントＡに取り付けるときは、図３（ａ）に示すように、まず、ホルダ２０の取付部２６側をホルダジョイントＡの開口穴３に挿入して取り付ける。これにより、取付部２６の傾斜面２６ｂに平行ピン５が接触して位置決めされるとともに、ホルダ２０の上端部が磁石４に吸引されて保持される。このとき、磁石４によってホルダ２０が引き上げられるので、取付部２６の傾斜面２６ｂが平行ピン５に接触して押し付けられ、ホルダ２０の位置や姿勢が一定になるように位置決めされるとともに、図３（ｂ）に示すように、ホルダ２０の取付部周面２７が、逃げ加工部６の縁部近傍で開口穴３の内周面に線接触して保持される。
また同時に、弾性部材７が開口穴３に挿入されたホルダ２０の胴部２２を逃げ加工部６に向かって弾力的に押し付けることにより、曲線のスクライブ加工を行うなど、カッターホイール２１の進行方向に対して横向きの力がホルダ２０に加わった場合でも、ガタツキなく確実にホルダジョイントＡに保持させることができる。
【００２５】
また、弾性部材７の取り付け位置を開口穴３の開口部近傍で平行ピン５とは離れた下方位置とすることにより、上方の平行ピン５と下方の弾性部材７との上下の２箇所でホルダ２０の胴部２２を押し付けることができ、ホルダ２０の取り付け時の安定性をより一層高めることができる。
【００２６】
図４は、ホルダジョイントの開口穴の形状を若干変更した別実施例を示すものである。当該実施例では、開口穴３’の内面に、平面視Ｖ字形をなすように左右対称に配置された一対の平坦面９、９が垂直方向に沿って形成されている。これら左右の平坦面９、９は、平行ピン５の中央を直交する水平な仮想直線Ｌの左右に振り分けて形成されており、ホルダ２０が開口穴３’に挿入されたときにホルダ２０の取付部周面２７が接触するように形成されている。この左右の平坦面９、９がなす角度αは、５０〜１００度の範囲内、好ましくは６０度の角度で形成するのがよい。
この実施例では、図５に示すように、ホルダ２０を開口穴３’に挿入したときには、弾性部材７並びに平行ピン５による押し付けによって、ホルダ２０の取付部周面２７をＶ字形に配置した左右の平坦面９、９に確実に接触させて保持させることができ、これにより、ホルダ２０を保持したときの安定性をさらに向上させることができる。
【００２７】
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形態に特定されるものではない。例えば、上記の実施例では弾性部材７としてボールプランジャを用いて説明したが、これに代えて板バネ等のような弾性材を用いてもよい。また、位置決め部材としては、ホルダ２０がホルダジョイント１０の開口穴１３に挿入され、磁石４によって引き上げられたときに、取付部２６背面側の取付部周面２７を開口穴１３の内面に押し付けることができればよく、平行ピンに代えて球など任意の形状とすることができる。その場合、取付部２６の形状も位置決め部材の形状に応じて変更可能である。
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】
【００２８】
本発明は、基板の表面にカッターホイールを押し付けながらスクライブすることにより基板に分断用のスクライブラインを加工したり、基板を分断したりする基板加工装置において、カッターホイールのホルダを保持するホルダジョイントに利用することができる。
【符号の説明】
【００２９】
Ａ  ホルダジョイント
１  ベアリング
２  保持部
３  開口穴
４  磁石
５  平行ピン
７  弾性部材
７ａ  ケーシング
７ｂ  ボール
７ｃ  スプリング
２０  ホルダ
２１  カッターホイール
２２  胴部
２６  取付部
２６ｂ  傾斜面
２７  取付部周面
【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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【図９】
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【図１０】
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