貼り合せ基板の分断方法
【課題】 工程短縮を図るとともに、分断面に十分な端面強度を与えることができる貼り合せ基板の分断方法を提供する。
【解決手段】 溝なしの第一カッターホイールと、所定の溝付きの第二カッターホイールとを用いて、（ａ）第二基板の第一方向に沿って第二カッターホイールでフルカットスクライブを行うと同時に、第一基板の第一方向に沿って第一カッターホイールによりスクライブを行い、（ｂ）ブレイク処理を行って複数の短冊状基板を形成し、（ｃ）各短冊状基板の第一基板の第二方向に沿って第二カッターホイールでフルカットスクライブを行うと同時に、第二基板の第二方向に沿って第一カッターホイールによりスクライブを行い、（ｄ）ブレイク処理を行って単位基板ごとに分割する。
【解決手段】 溝なしの第一カッターホイールと、所定の溝付きの第二カッターホイールとを用いて、（ａ）第二基板の第一方向に沿って第二カッターホイールでフルカットスクライブを行うと同時に、第一基板の第一方向に沿って第一カッターホイールによりスクライブを行い、（ｂ）ブレイク処理を行って複数の短冊状基板を形成し、（ｃ）各短冊状基板の第一基板の第二方向に沿って第二カッターホイールでフルカットスクライブを行うと同時に、第二基板の第二方向に沿って第一カッターホイールによりスクライブを行い、（ｄ）ブレイク処理を行って単位基板ごとに分割する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カッターホイール（スクライビングホイールともいう）を用いて貼り合せ基板を分断する分断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、液晶パネルの製造に用いる貼り合せガラス基板の断面図である。液晶パネル等の製造プロセスでは、２枚の薄いガラス基板Ｇ１，Ｇ２（表側の第一基板Ｇ１と裏側の第二基板Ｇ２）が接着材１１で貼り合わされた大面積のマザー基板Ｍが用いられる。このようなマザー基板Ｍから製品を製造するには、製品単位となる単位基板Ｕごとに分断する工程が含まれる。
【０００３】
単位基板Ｕごとに分断する工程としてクロススクライブを用いた方法が知られている。すなわち、図８に示すように、マザー基板Ｍの第一基板Ｇ１の表面に対して、カッターホイールでＸ方向のスクライブラインＳ１を形成し、次いで、Ｘ方向と交差するＹ方向のスクライブラインＳ２を形成するクロススクライブを行う。このようにしてＸ−Ｙ方向に交差した複数本のスクライブラインを格子状に形成した後に、マザー基板Ｍを反転し、ブレイク装置に送り、第二基板Ｇ２側からブレイクバーで押圧し、第一基板Ｇ１を各スクライブラインに沿って撓ませる。これにより、第一基板Ｇ１は単位基板Ｕごとにブレイクされる。このとき、第二基板Ｇ２は未だ分断されていないので、ブレイクされた第一基板Ｇ１は接着材１１によって第二基板Ｇ２に固着され、単位基板Ｕごとに分離されることはない。
【０００４】
続いて、第二基板Ｇ２に対して、図９に示すように、同様にＸ方向のスクライブラインＳ３を形成し、次いでＹ方向のスクライブラインＳ４を形成するクロスクスライブを行い、その後、ブレイク装置に送られて第二基板Ｇ２がブレイクされる。このとき、マザー基板Ｍが単位基板Ｕごとに分離される。
このように、貼り合せ基板を分断する際に、第一基板Ｇ１、第二基板Ｇ２のそれぞれに対してクロススクライブとブレイクとが行われる。
【０００５】
マザー基板Ｍにスクライブラインを形成するためのカッターホイールとして、図１０に示すような滑らかな刃先稜線部２を有するカッターホイール１ａ（ノーマルカッターホイール１ａという）と、図１１に示すような刃先稜線部２に切欠き３（溝）を設けて基板に対しすべりにくくするとともに浸透性を高めるようにしたカッターホイール１ｂ（溝付きカッターホイール１ｂという）とが用いられている（特許文献１参照）。
【０００６】
前者のノーマルカッターホイール１ａは、刃先稜線部の両側の傾斜面を形成するために刃先稜線部の両側を砥石で研削する。傾斜面には研削条痕の凹凸が形成されるが微細であり、通常、刃先稜線部の中心線平均粗さＲａが０．４μｍ未満である（中心線平均粗さとは「ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９８２」で規定された工業製品の表面粗さを表すパラメータの１つである）。このようにノーマルカッターホイール１ａの刃先は、非常に滑らかな稜線面が形成されている。
【０００７】
後者の溝付きカッターホイール１ｂには、具体的には、三星ダイヤモンド工業社製の「ＡＰＩＯ（登録商標）」カッターホイールがある。この溝付きカッターホイールは、切欠き（溝）の周方向長さが突起部分の周方向長さ（２つの隣接する切欠きの間の稜線長さ）より短くしてあるのが特徴である。例えばホイール外径が３ｍｍの「ＡＰＩＯ」では、切欠きの深さは１μｍ程度であり、切欠きの周方向長さは４〜１４μｍ程度（したがって突起部分の周方向長さは１４μｍ以上）である。
【０００８】
スクライブ工程後にブレイク工程を伴う分断方法によって貼り合せ基板を分断する際には、ノーマルカッターホイール１ａ（以後Ｎ型ホイール１ａと略す）、あるいは切欠きの周方向長さが突起部分の周方向長さよりも短くしてある「ＡＰＩＯ」カッターホイール（以後Ａ型ホイール１ｂと略す）のいずれかが利用されている。
【０００９】
Ｎ型ホイール１ａとＡ型ホイール１ｂとによるスクライブ加工の特徴について説明する。Ｎ型ホイール１ａは、刃先稜線が滑らかに仕上げられていることから、基板に形成されるスクライブラインの溝面は、Ａ型ホイール１ｂで形成されるよりもはるかに傷のない端面強度が強い優れたスクライブ加工が可能である。その一方で、形成されるスクライブラインの浸透性（切り溝の深さ）、スクライブライン形成後の分離性についてはＡ型ホイール１ｂよりも劣る。そのため、互いに直交するＸ方向とＹ方向とにクロススクライブを行う場合には、交点部分にスクライブラインが形成できなくなる「交点飛び」現象が発生することがあった。
【００１０】
これに対し、Ａ型ホイール１ｂは刃先稜線に切欠きが形成されているため、Ｎ型ホイール１ａよりもスクライブラインの浸透性が優れており、形成される切り溝の深さはＮ型ホイール１ａよりも深くなり、基板に対するかかりよさ（すべりにくさ）が改善されるとともに、クロススクライブの際の交点部分に「交点飛び」が発生しにくいスクライブ加工を行うことができる。
【００１１】
一方、溝付きカッターホイールの種類としては、図１１に示した「ＡＰＩＯ」カッターホイール以外に、これよりもさらに高浸透のスクライブを行うことを目的として、図１２に示すように、刃先稜線部の切欠きの周方向長さを突起部分の周方向長さよりも長くした溝付きカッターホイール１ｃ（例えば三星ダイヤモンド工業社製の「Ｐｅｎｅｔｔ（登録商標）」カッターホイール）も製造されている。切欠きの周方向長さが突起部分の周方向長さより長いタイプの「Ｐｅｎｅｔｔ」カッターホイール（以後Ｐ型ホイール１ｃと略す）は、突起が基板に与える打点衝撃が大きくなり、深い垂直クラックを形成することができる（特許文献１参照）。
このタイプは、スクライブ工程でクラックを裏面まで浸透させるようにして、いきなり完全分断（フルカット加工）することができる高浸透性カッターホイールである。
【００１２】
そこで、高浸透性のＰ型ホイール１ｃを用いて、第一基板、第二基板のそれぞれの第一方向、第二方向に対するスクライブ工程でいきなり完全分断する分断方法が知られている。
図１３、図１４は、Ｐ型ホイール１ｃを用いてフルカットとなるスクライブを行うことによる分断の加工手順を示した図である。
【００１３】
先ず、マザー基板Ｍの第一基板Ｇ１の表面に対して、Ｐ型ホイール１ｃでＸ方向にフルカットラインＢ１となるスクライブを行い、次いで基板を反転して第二基板Ｇ２の表面に対して、Ｘ方向にフルカットラインＢ２となるスクライブを行う。これにより、ブレイク工程を行うことなく、Ｘ方向のフルカットラインＢ１，Ｂ２に沿って分断され、複数の短冊状基板Ｍｘが切り出される。
次いで、短冊状基板Ｍｘに対し、第一基板Ｇ１上でＸ方向と交差するＹ方向に沿ってフルカットラインＢ３となるスクライブを順次行い、次いで短冊状基板Ｍｘを反転し第二基板Ｇ２上でＹ方向に沿ってフルカットラインＢ４となるスクライブを順次行う。これにより、Ｙ方向のフルカットラインＢ３，Ｂ４に沿って分断され、複数の単位基板Ｕごとに分割される。このように、Ｐ型ホイール１ｃによるフルカット加工を採用することにより、ブレイク工程が不要になるので、工程短縮を図ることができる点で優れている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】国際公開番号ＷＯ２００７／００４７００公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
刃先稜線の切欠きの周方向長さが突起部分の周方向長さより長いＰ型ホイール１ｃを用いた分断加工は、突起が基板に与える打点衝撃が大きいことに起因してフルカット加工が可能になるのであるが、その一方で、大きな打点衝撃が貼り合せ基板の端面強度を劣化させる原因となっている。
そのため、Ｐ型ホイール１ｃで分割された単位基板Ｕに、液晶等を封入した場合に、端面強度が弱いため、液晶漏れが発生したりする不具合が発生し、歩留まりを低下させることがあった。
【００１６】
そこで、本発明は、クロススクライブが行われる分断方法に比較して、ブレイク工程や基板反転の回数をできるだけ省くことで工程短縮を図るとともに、貼り合せ基板であるマザー基板を単位基板に分割したときに分断面に十分な端面強度を与えることができる分断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】
【００１７】
上記目的を達成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、本発明にかかる貼り合せ基板の分断方法は、第一基板と第二基板とが貼り合わされた貼り合せ基板を、互いに交差する第一方向と第二方向とに分断することにより、当該基板を単位基板ごとに分割する貼り合せ基板の分断方法であって、刃先稜線に切欠きのない第一カッターホイール（Ｎ型ホイール）と、刃先稜線に切欠きと突起とが交互に形成されるとともに、切欠きの周方向長さを突起の周方向長さより長くした第二カッターホイール（Ｐ型ホイール）とを用いる。第一カッターホイールと第二カッターホイールは、貼り合せ基板を挟んで上下に対向するように配置し、以下の手順で加工する。
（ａ）第二基板の第一方向に沿って第二カッターホイールでフルカットとなるスクライブを行うと同時に、第一基板の第一方向に沿って第一カッターホイールによりスクライブを行う。
（ｂ）次いで、第一基板の第一方向に沿ってブレイク処理を行って前記単位基板が一列に並んだ複数の短冊状基板を形成する。
（ｃ）次いで、各短冊状基板の第一基板の第二方向に沿って第二カッターホイールでフルカットとなるスクライブを行うと同時に、第二基板の第二方向に沿って第一カッターホイールによりスクライブを行う。
（ｄ）次いで、前記各短冊状基板の第二基板の第二方向に沿ってブレイク処理を行って単位基板ごとに分割する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、第一方向については、第一基板と第二基板のうち一方（第二基板）が第二カッターホイールによりフルカットとなるようにスクライブされ、他方（第一基板）が第一カッターホイールによりスクライブされる。したがって、ブレイク工程では、第一カッターホイールでスクライブした側をブレイクするだけで短冊状に切り出すことができ、片側のブレイク工程が省略される。
また、第二方向についても、第一基板と第二基板のうち一方（第一基板）が第二カッターホイールによりフルカットとなるようにスクライブされ、他方（第二基板）が第一カッターホイールによりスクライブされる。したがってブレイク工程では、第一方向と同様に第一カッターホイールでスクライブした側をブレイクするだけで単位基板に切り出すことができ、片側のブレイク工程が省略される。
そして、最終的に切り出された単位基板の第一方向、第二方向それぞれの端面については、第一基板と第二基板のうち、一方が第一カッターホイール（Ｎ型ホイール）により形成され、他方が第二カッターホイール（Ｐ型ホイール）により形成されている。
したがって、第一方向と第二方向のいずれについても、第一カッターホイールで加工された端面と第二カッターホイールで加工された端面とが１つずつ形成された状態で分断され、第一方向および第二方向のいずれについても、必ず一方の基板端面は端面強度が強い第一カッターホイールによる加工が行われるようになり、端面強度が平均化されてバランスのとれたスクライブが行われるようになる。そして、端面強度の弱い基板端面だけで形成された分断面がなくなるので、平均的な端面強度が確保される。
さらに、本発明によれば、クロススクライブを行っていないので、交点飛び現象が発生することもない。
さらに、第一方向および第二方向のスクライブを行う（ａ），（ｃ）の工程の際に、第一基板と第二基板とを上下から同時にフルカットとなるスクライブと有限深さのスクライブとを行うことで反転動作を省略することができる。
【００１９】
ここで、（ｂ）の工程の後に、短冊状基板の長手方向を回転軸にして反転し、（ｃ）の工程に進むようにしてもよい。
（ｂ）の工程の後であれば、短冊状に分断されており、その長手方向を回転軸にして回転することで、小さな回転半径で基板を反転させることができる。
【００２０】
また、第一カッターホイールと第二カッターホイールとはホイール径が同一であることが好ましい。
一般に、ホイール径はスクライブする基板の板厚が厚くなるほど切断時の押圧荷重を高める必要があり、そのためホイール径はスクライブする基板の板厚に依拠して決定されるが、第一基板のスクライブに用いられるのは第一カッターホイールと第二カッターホイールの両方であり、同様に第二基板のスクライブに用いられるのは第一カッターホイールと第二カッターホイールの両方であるので、２種類のホイールは同径とするのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の分断方法を実施する際に用いる分断システムの一例を示す平面図である。
【図２】図１の分断システムの一部であるスクライブ装置を示す斜視図である。
【図３】図１の分断システムの一部であるブレイク装置を示す斜視図である。
【図４】本発明の分断方法による加工手順と各工程での加工状態を示す図である。
【図５】図４に続いて加工手順と各工程での加工状態を示す図である。
【図６】本発明による分断方法を採用して分断した単位基板の端面の状態を示す模式図である。
【図７】液晶パネルの製造に用いる貼り合せガラス基板の断面図である。
【図８】従来の貼り合せ基板の加工手順を示す図である。
【図９】従来の貼り合せ基板の加工手順を示す図である。
【図１０】ノーマルカッターホイール（Ｎ型ホイール）の形状を示す図である。
【図１１】溝付きカッターホイール（Ａ型ホイール）の形状を示す図である。
【図１２】溝付きカッターホイール（Ｐ型ホイール）の形状を示す図である。
【図１３】従来の貼り合せ基板の加工手順を示す図である。
【図１４】従来の貼り合せ基板の加工手順を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明にかかる貼り合せ基板の分断方法の詳細を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施形態は、一例にすぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様をとることができることはいうまでもない。
【００２３】
（分断システムの構成）
図１は、本発明の基板分断方法を実施する際に用いる分断システムＭＳの一実施形態を示す概略的な平面図である。
加工対象のマザー基板Ｍは、２枚のガラス基板Ｇ１，Ｇ２を貼り合わせてあり、液晶パネルとなる単位基板（単位構造体）が基板のＸＹ方向（面方向）に格子状に並ぶように形成されており、マザー板Ｍを単位基板ごとに分断することで製品が得られるようになっている。
【００２４】
分断システムＭＳは、大きく分類すると、マザー基板ＭのＸ方向（第一方向）を加工するための第一ライン１００と、マザー基板ＭのＹ方向（第二方向）、すなわち後述する短冊状基板ＭｘのＹ方向を加工するための第二ライン２００と、第一ライン１００から第二ライン２００に短冊状基板Ｍｘを移送するための移送機構３００とからなる。
【００２５】
説明の便宜上、分断システムＭＳに、ｘｙｚ座標系を図１において図示するように定める。すなわち、分断システムＭＳの加工開始位置（後述する第一テーブル１０１）で、マザー基板ＭのＸ方向（第一方向）と、分断システムＭＳのｘｙｚ座標系のｘ方向とが一致し、Ｙ方向（第二方向）とｙ方向とが一致するものとする。また、ｙ方向は分断システムＭＳの基板搬送方向に一致するものとする。
また、マザー基板Ｍは上側(表側)が第二基板Ｇ２、下側（裏側）が第一基板Ｇ１となるように載置される。
【００２６】
初めに、第一ライン１００について説明する。第一ライン１００は、第一テーブル１０１、スクライブ装置１０２、第二テーブル１０３、ブレイク装置１０４、第三テーブル１０５がこの順で直列に並べて配置されている。
第一テーブル１０１、第二テーブル１０３、第三テーブル１０５には、それぞれ独立に駆動される一対のコンベアベルト１０６が取付けられており、マザー基板Ｍはこの上で支持されながら、順次ｙ方向に搬送されるようにしてある。なお、スクライブ装置１０２、および、ブレイク装置１０４の位置には、隣接するコンベアベルト１０６間に、基板搬送に支障ない幅の間隙が形成してあり、この間隙でスクライブ加工やブレイク処理が行われるようにしてある。
【００２７】
図２は、スクライブ装置１０２の構造を示す斜視図である（後述するスクライブ装置２０２はｘ方向の幅が異なるだけで同じ構造である）。なお、図２において説明の便宜上、コンベアベルト１０６の図示を省略し、テーブル１０１，１０３はその裏側が図示できるようにするため一点鎖線で位置のみを図示した。
スクライブ装置１０２は、第一テーブル１０１、第二テーブル１０３の境界部分に配置してあり、加工可能な位置までマザー基板Ｍが搬送されると、フルカットとなるスクライブ加工を行うためのＰ型ホイール１１１Ｐ（図１２参照）が加工部位の上側に配置され、有限深さの溝を形成するスクライブのためのＮ型ホイール１１２Ｎ（図１０参照）が対向して加工部位の下側に配置されるようにしてある。
Ｐ型ホイール１１１Ｐを加工部位の上側、Ｎ型ホイール１１２Ｎを下側に配置するようにしているのは、後述するブレイク処理の際にブレイクバー１３１を上から下降させてブレイクする方法が、下から上昇させてブレイクするよりも簡単にブレイクすることができるからである。
【００２８】
Ｐ型ホイール１１１Ｐは支持体１１３（スクライブヘッド）によって、また、Ｎ型ホイール１１２Ｎは支持体１１４（スクライブヘッド）によって、それぞれ上下移動可能に取り付けられるとともに、スクライブ時の押圧荷重を調整できるようにしてある。支持体１１３，１１４は、両側の支持柱１１５によってｘ方向に水平に橋架された上下のガイドバー１１６のガイド１１７に沿って移動可能に取り付けられ、モータ１１８の駆動によりｘ方向に移動するようにしてある。
【００２９】
また、ｘ方向およびｙ方向に移動することが可能な一対の台座１１９に、カメラ１２０がそれぞれ設けられている。台座１１９は支持台１２１上でｘ方向に延設されたガイド１２２に沿って移動する。カメラ１２０は、上下に移動することにより撮像の焦点を自動調整することができ、カメラ１２０で撮影された画像はモニタ１２３に表示される。
【００３０】
テーブル１０１，１０２上のコンベアベルト１０６（図１参照）に載置されたマザー基板Ｍの表面には、位置を特定するためのアライメントマーク（不図示）が設けられており、カメラ１２０によりアライメントマークを撮像することにより、マザー基板Ｍの位置を調整する。具体的には、コンベアベルト１０６に支持されたマザー基板Ｍの表面のアライメントマークを、カメラ１２０により撮像してアライメントマークの位置を特定する。特定されたアライメントマークの位置に基づいて、マザー基板Ｍ表面の載置時の位置ズレおよび方向ズレが画像処理にて検出される。その結果、マザー基板Ｍに対するスクライブ（およびフルカットスクライブ）時に、位置ズレに対してはスクライブ開始位置がｙ方向に微調整される。方向ズレに対してはｘ方向およびｙ方向のスクライブ動作を組み合わせた直線補間動作によりスクライブ線が形成される。具体的にはコンベアベルト１０６によるｙ方向の移動と、モータ１１８の駆動によるｘ方向の移動とを連動させることにより方向調整が行われる。
【００３１】
図３は、ブレイク装置１０４の構造を示す斜視図である（後述するスクライブ装置２０４はＸ方向の幅が異なるだけで同じ構造である）。なお、図３においても説明の便宜上、コンベアベルト１０６の図示を省略し、テーブル１０３，１０５は一点鎖線で位置のみを図示した。さらにアライメントマークによる位置特定を行うためのカメラおよびその支持機構などは図２に記載した構造と同じであるので、同符号を付すことにより、説明の一部を省略する。
【００３２】
ブレイク装置１０４は、第二テーブル１０３と第三テーブル１０５との境界部分に配置してあり、マザー基板Ｍが搬送されると、基板上方のブレイクバー１３１が下降して基板面を押圧するようにしてある。ブレイクバー１３１の下面にはＶ字溝が形成してあり、基板のＸ方向に沿ったスクライブラインが形成されているマザー基板Ｍを押圧するときに、そのスクライブラインに直接触れないようにＶ字溝で避けながら押圧することができる。
ブレイクバー１３１には、中央に上下駆動するためのピストン１３２が設けられ、両サイドにガイドロッド１３３が設けられている。また、両側の支持柱１３４によりｘ方向に水平に橋架された台座１３５にピストン１３２の一端が固定され、左右のガイドロッド１３３が孔１３６を貫通するように構成されている。これにより、ピストン１３２がブレイクバー１３１を上下移動させたときにブレイクバー１３１が横ぶれすることがなくなる。
【００３３】
ここで、第一ライン１００の一連の動作を図１に基づいて説明する。第一テーブル１０１に載置されたマザー基板Ｍはスクライブ装置１０２に搬送されて、基板のＸ方向（第一方向）に対する上下同時スクライブ加工（上側はフルカット）が行われ、第二テーブル１０３に搬出される。さらに第二テーブル１０３からブレイク装置１０４に搬送されて、ブレイク処理が行われ、第三テーブル１０５には単位基板がｘ方向に一列に並んだ短冊状基板Ｍｘが搬出される。
【００３４】
次に、移送機構３００について説明する。この移送機構３００は、第一ライン１００による加工を終えて第三テーブル１０５に搬出された短冊状基板Ｍｘを、第二ライン２００に移送するとともに、移送中に基板を反転させる処理を行う。
【００３５】
移送機構３００は、第一アーム３０１、第一アーム駆動装置３０２、第四テーブル３０３、第二アーム３０４、第二アーム駆動装置３０５からなる。
第一アーム３０１は、ロッド状のアーム本体３０１ａと、真空吸着機構（不図示）により短冊状基板Ｍｘの着脱が可能な吸着パッド３０１ｂとからなる。アーム本体３０１ａおよび吸着パッド３０１ｂは、第一アーム駆動装置３０２により制御され、上下移動（ｚ移動）および前後移動（ｙ移動）を行うとともに、吸着された短冊状基板Ｍｘを反転させるため、アーム本体３０１ａを軸とする回転運動が行われるようにしてある。
【００３６】
第四テーブル３０３は、長手方向をｘ方向にして平行に並べられた一対のテーブル面を有しており、第三テーブル１０５から前方（＋ｙ方向）に離れた位置に設置されている。一対のテーブル面の間には、第一アーム３０１が入り込むことができる幅で、かつ、短冊状基板Ｍｘをテーブル面に載せることができる幅の退避空間Ｋが設けられている。
【００３７】
第二アーム３０４は、ロッド状のアーム本体３０４ａと、真空吸着機構（不図示）により短冊状基板Ｍｘの着脱が可能な吸着パッド３０４ｂとからなり、第二アーム駆動装置３０５により制御される。アーム本体３０４ａの一端は第二アーム駆動装置３０５に支持され、上下移動（ｚ移動）を行うとともに旋回運動が行われるようにしてある。
旋回運動は第四テーブル３０３から９０度の回転が行われ、吸着パッド３０４ｂに吸着された短冊状基板Ｍｘを、後述する第二ライン２００の第五テーブル２０１に載置するようにしてある。
【００３８】
移送機構３００の一連の動作について説明する。短冊状基板Ｍｘが第三テーブル１０５上の予め設定された受渡し位置まで搬送されると、上方から第一アーム３０１が吸着パッド３０１ｂを下に向けて下降（−ｚ移動）し、移送対象の短冊状基板Ｍｘの上面に吸着する。第一アーム３０１は短冊状基板Ｍｘを吸着した状態で上昇（＋ｚ移動）し、続いて第四テーブル３０３に向けて前進する（＋ｙ移動）とともに、アーム本体３０１ａを軸にして反転（１８０度回転）する。そして、短冊状基板Ｍｘの下面側を吸着パッド３０１ｂにより吸着した状態で、第四テーブル３０３の上方まで移動し、この位置でｙ方向の移動を停止する。続いて、第一アーム３０１が第四テーブル３０３の退避空間Ｋに入るように下降（−ｚ移動）する。このとき短冊状基板Ｍｘはテーブル面に接した時点で吸着が解かれ、テーブル上に載置される。
【００３９】
次に、第四テーブル３０３上の短冊状基板Ｍｘの上方から第二アーム３０４が吸着パッド３０１ｂを下に向けて下降し（−ｚ移動）、短冊状基板Ｍｘの上面に吸着する。
第二アーム３０４は短冊状基板Ｍｘを吸着した状態で上昇し（＋ｚ移動）、続いて第二ライン２００の第五テーブル２０１に向けて９０度旋回する。そして第五テーブル２０１の上方に来た時点で旋回を停止した後、下降し（−ｚ移動）、短冊状基板Ｍｘを第五テーブル２０１のコンベアベルト１０６上に載置して吸着を解き、再び上昇した位置で、次の搬送まで待機する。
【００４０】
一方、第一アーム３０１は、第二アーム３０４が第五テーブル２０１に向けて旋回中に、退避空間Ｋから上昇し（＋ｚ移動）、第三テーブル１０５に向けて後退（−ｙ移動）するとともに、アーム本体３０１ａを軸にして反転（１８０度回転）する。そして、第三テーブル１０５の受渡し位置の上方で、次の搬送まで待機する。
以上の動作により、短冊状基板Ｍｘの第二ライン２００側への移送が終了する。
【００４１】
第二ライン２００の加工開始位置（第五テーブル２０１）では、短冊状基板Ｍｘは、第一ライン１００に載置されていたときから９０度回転しているので、短冊状基板ＭｘのＹ方向（第二方向）がｘｙｚ座標系のｘ方向に一致するようになる。また、第一アーム３０１によって短冊状基板Ｍｘは反転されているので、上側(表側)が第一基板Ｇ１、下側（裏側）が第二基板Ｇ２となっている。
【００４２】
次に、第二ライン２００について説明する。第二ライン２００は、第五テーブル２０１、スクライブ装置２０２、第六テーブル２０３、ブレイク装置２０４、第七テーブル２０５がこの順で直列に配置されている。
第五テーブル２０１、第六テーブル２０３、第七テーブル２０５には、それぞれ独立に駆動される一対のコンベアベルト１０６が取り付けてあり、短冊状基板Ｍｘが順次搬送されるようにしてある。なお、スクライブ装置２０２、および、ブレイク装置２０４の位置には、隣接するコンベアベルト間に、基板搬送に支障ない幅の間隙が形成してあり、この間隙にてスクライブ加工やブレイク処理が行われるようにしてある。
【００４３】
スクライブ装置２０２、ブレイク装置２０４は、図２、図３で説明したスクライブ装置１０２、ブレイク装置１０４と横幅寸法（ｘ方向の寸法）が異なるだけで基本構造は同じであるので、これらについても同図を参照する。そして各テーブル２０１，２０３，２０５以外については同じ符号を用いることで説明を省略する。
【００４４】
第二ライン２００では、第五テーブル２０１に載置された短冊状基板Ｍｘはスクライブ装置２０２に搬送されて、短冊状基板ＭｘのＹ方向に対する上下同時スクライブ加工（上側はフルカット）が行われ、第六テーブル２０３に搬出される。さらに第六テーブル２０３からブレイク装置２０４に搬送され、ブレイク処理が行われ、第七テーブル２０５には単位基板Ｕが搬出される。
【００４５】
（加工手順）
次に、上述した分断システムＭＳ全体による貼り合せ基板の加工手順について、図を用いて説明する。図４、図５は本発明の分断方法による加工手順と各工程における加工状態を示す図である。
まず、マザー基板Ｍを、第一ライン１００の第一テーブル１０１に、第二基板Ｇ２側を上にして、さらに基板のＸ方向（第一方向）がｘ方向に一致するようにして載置する。
【００４６】
そして、スクライブ装置１０２に搬送して、第二基板Ｇ２にはＰ型ホイール１１１ＰによりフルカットラインＢ１を形成し、同時に第一基板Ｇ１にはＮ型ホイール１１２Ｎにより有限深さのスクライブラインＳ１を形成して、第二テーブル１０３に搬出する。その結果、図４（ａ）に示すように、第二基板Ｇ２にはフルカットラインＢ１が形成され、第一基板Ｇ１には有限深さのスクライブラインＳ１が形成された状態になる。
【００４７】
続いて、マザー基板Ｍを、第二テーブル１０３からブレイク装置１０４に搬送し、図４（ｂ）に示すように、第二基板Ｇ２側からブレイクバーによる押圧で第一基板Ｇ１をブレイクしてフルカットラインＢ２とし、第三テーブル１０５に搬出する。その結果、短冊状基板Ｍｘが形成された状態になる。
そして、短冊状基板Ｍｘを移送機構３００により反転するとともに、第四テーブル３０３を経て、第二ライン２００の第五テーブル２０１に移送する。このとき、短冊状基板Ｍｘは、第二ライン２００の第五テーブル２０１に、第一基板Ｇ１側を上にして、さらにＹ方向（第二方向）がｘ方向に一致するようにして載置される。
【００４８】
続いて、短冊状基板Ｍｘをスクライブ装置２０２に搬送して、第一基板Ｇ１にはＰ型ホイール１１１ＰによりフルカットラインＢ３を形成し、同時に第二基板Ｇ２にはＮ型ホイール１１２Ｎにより有限深さのスクライブラインＳ３を形成して、第六テーブル２０３に搬出する。その結果、図５（ａ）に示すように、第一基板Ｇ１にはフルカットラインＢ３が形成され、第二基板Ｇ２には有限深さのスクライブラインＳ３が形成された状態になる。
【００４９】
続いて、短冊状基板Ｍｘを、第六テーブル２０３からブレイク装置２０４に搬送し、図５（ｂ）に示すように、第一基板Ｇ１側からブレイクバーによる押圧で第二基板Ｇ２をブレイクしてフルカットラインＢ４とし、第七テーブル２０５に搬出する。その結果、単位基板Ｕごとにばらばらに分断された状態になる。
【００５０】
図６は、上述した手順で分離された単位基板Ｕの端面強度の状態を示す模式図である。分断面は、第一基板Ｇ１と第二基板Ｇ２のいずれか一方がＰ型ホイール１１１Ｐ、他方がＮ方ホイール１１２Ｎでスクライブ（フルカット）されているので、一方の基板の端面強度Ｅ１は強く、他方の基板の端面強度Ｅ２はそれより弱くなっている。貼り合せ基板全体としての端面強度は平均化されるとともに、端面強度が強い側の基板の存在で貼り合せ基板としての端面強度が確保できる。
【００５１】
本実施形態では、上下の基板Ｇ１，Ｇ２に形成するスクライブラインおよびフルカットラインはすべて同一平面上の端面となるようにしたが、外部との電気接続を行う端子領域の形成のために段差面が形成される端面の場合であっても、加工の際に形成するスクライブの本数が増えるだけで、本発明をそのまま適用することができる。
また、本実施形態は２枚のガラスを貼り合わせたマザー基板を対象にしたが、ガラス基板以外の脆性材料からなる貼り合せ基板においても利用することができる。
【００５２】
また、上記実施形態では、移送機構３００で短冊状基板Ｍｘを反転するようにした。これにより、第一ライン１００と第二ライン２００とは同じ構成のスクライブ装置１０２，２０２とブレイク装置１０４，２０４を使用できるようになるので好ましいが、途中で短冊状基板Ｍｘを反転することなく本発明の分断方法を実施したい場合もある。
その場合は、例えば、第二ライン２００側のスクライブ装置２０２において、上側が第一カッターホイール（Ｎ型ホイール１１２Ｎ）、下側が第二カッターホイール（Ｐ型ホイール１１１Ｐ）となるように変更し、さらに、第二ライン２００側のブレイク装置２０４において、ブレイクバー１３１を短冊状基板Ｍｘの下から上に押圧するようにするとともに、短冊状基板Ｍｘの上側に硬質ゴムなどの背板を当てておくようにすることで、上述した実施形態と同様の端面強度を有する分断加工が可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明のスクライブ方法は、ガラス基板などの貼り合せ基板を分断する際に利用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
Ｍ 貼り合せ基板（マザー基板）
Ｍｘ 短冊状基板
Ｇ１ 第一基板
Ｇ２ 第二基板
Ｅ１ 強い端面強度
Ｅ２ 弱い端面強度
Ｂ１ 第二基板の第一方向（Ｘ方向）のフルカットライン
Ｓ１ 第一基板の第一方向（Ｘ方向）のスクライブライン
Ｂ２ 第一基板の第一方向（Ｘ方向）のフルカットライン
Ｂ３ 第一基板の第二方向（Ｙ方向）のフルカットライン
Ｓ３ 第二基板の第二方向（Ｙ方向）のスクライブライン
Ｂ４ 第二基板の第二方向（Ｙ方向）のフルカットライン
１００ 第一ライン
２００ 第二ライン
３００ 移送機構（基板反転機構を含む）
１０２ スクライブ装置（上下同時スクライブ）
１０４ ブレイク装置
１１１Ｐ 溝付きカッターホイール（Ｐ型ホイール）
１１２Ｎ ノーマルカッターホイール（Ｎ型ホイール）
２０２ スクライブ装置（上下同時スクライブ）
２０４ ブレイク装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カッターホイール（スクライビングホイールともいう）を用いて貼り合せ基板を分断する分断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、液晶パネルの製造に用いる貼り合せガラス基板の断面図である。液晶パネル等の製造プロセスでは、２枚の薄いガラス基板Ｇ１，Ｇ２（表側の第一基板Ｇ１と裏側の第二基板Ｇ２）が接着材１１で貼り合わされた大面積のマザー基板Ｍが用いられる。このようなマザー基板Ｍから製品を製造するには、製品単位となる単位基板Ｕごとに分断する工程が含まれる。
【０００３】
単位基板Ｕごとに分断する工程としてクロススクライブを用いた方法が知られている。すなわち、図８に示すように、マザー基板Ｍの第一基板Ｇ１の表面に対して、カッターホイールでＸ方向のスクライブラインＳ１を形成し、次いで、Ｘ方向と交差するＹ方向のスクライブラインＳ２を形成するクロススクライブを行う。このようにしてＸ−Ｙ方向に交差した複数本のスクライブラインを格子状に形成した後に、マザー基板Ｍを反転し、ブレイク装置に送り、第二基板Ｇ２側からブレイクバーで押圧し、第一基板Ｇ１を各スクライブラインに沿って撓ませる。これにより、第一基板Ｇ１は単位基板Ｕごとにブレイクされる。このとき、第二基板Ｇ２は未だ分断されていないので、ブレイクされた第一基板Ｇ１は接着材１１によって第二基板Ｇ２に固着され、単位基板Ｕごとに分離されることはない。
【０００４】
続いて、第二基板Ｇ２に対して、図９に示すように、同様にＸ方向のスクライブラインＳ３を形成し、次いでＹ方向のスクライブラインＳ４を形成するクロスクスライブを行い、その後、ブレイク装置に送られて第二基板Ｇ２がブレイクされる。このとき、マザー基板Ｍが単位基板Ｕごとに分離される。
このように、貼り合せ基板を分断する際に、第一基板Ｇ１、第二基板Ｇ２のそれぞれに対してクロススクライブとブレイクとが行われる。
【０００５】
マザー基板Ｍにスクライブラインを形成するためのカッターホイールとして、図１０に示すような滑らかな刃先稜線部２を有するカッターホイール１ａ（ノーマルカッターホイール１ａという）と、図１１に示すような刃先稜線部２に切欠き３（溝）を設けて基板に対しすべりにくくするとともに浸透性を高めるようにしたカッターホイール１ｂ（溝付きカッターホイール１ｂという）とが用いられている（特許文献１参照）。
【０００６】
前者のノーマルカッターホイール１ａは、刃先稜線部の両側の傾斜面を形成するために刃先稜線部の両側を砥石で研削する。傾斜面には研削条痕の凹凸が形成されるが微細であり、通常、刃先稜線部の中心線平均粗さＲａが０．４μｍ未満である（中心線平均粗さとは「ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９８２」で規定された工業製品の表面粗さを表すパラメータの１つである）。このようにノーマルカッターホイール１ａの刃先は、非常に滑らかな稜線面が形成されている。
【０００７】
後者の溝付きカッターホイール１ｂには、具体的には、三星ダイヤモンド工業社製の「ＡＰＩＯ（登録商標）」カッターホイールがある。この溝付きカッターホイールは、切欠き（溝）の周方向長さが突起部分の周方向長さ（２つの隣接する切欠きの間の稜線長さ）より短くしてあるのが特徴である。例えばホイール外径が３ｍｍの「ＡＰＩＯ」では、切欠きの深さは１μｍ程度であり、切欠きの周方向長さは４〜１４μｍ程度（したがって突起部分の周方向長さは１４μｍ以上）である。
【０００８】
スクライブ工程後にブレイク工程を伴う分断方法によって貼り合せ基板を分断する際には、ノーマルカッターホイール１ａ（以後Ｎ型ホイール１ａと略す）、あるいは切欠きの周方向長さが突起部分の周方向長さよりも短くしてある「ＡＰＩＯ」カッターホイール（以後Ａ型ホイール１ｂと略す）のいずれかが利用されている。
【０００９】
Ｎ型ホイール１ａとＡ型ホイール１ｂとによるスクライブ加工の特徴について説明する。Ｎ型ホイール１ａは、刃先稜線が滑らかに仕上げられていることから、基板に形成されるスクライブラインの溝面は、Ａ型ホイール１ｂで形成されるよりもはるかに傷のない端面強度が強い優れたスクライブ加工が可能である。その一方で、形成されるスクライブラインの浸透性（切り溝の深さ）、スクライブライン形成後の分離性についてはＡ型ホイール１ｂよりも劣る。そのため、互いに直交するＸ方向とＹ方向とにクロススクライブを行う場合には、交点部分にスクライブラインが形成できなくなる「交点飛び」現象が発生することがあった。
【００１０】
これに対し、Ａ型ホイール１ｂは刃先稜線に切欠きが形成されているため、Ｎ型ホイール１ａよりもスクライブラインの浸透性が優れており、形成される切り溝の深さはＮ型ホイール１ａよりも深くなり、基板に対するかかりよさ（すべりにくさ）が改善されるとともに、クロススクライブの際の交点部分に「交点飛び」が発生しにくいスクライブ加工を行うことができる。
【００１１】
一方、溝付きカッターホイールの種類としては、図１１に示した「ＡＰＩＯ」カッターホイール以外に、これよりもさらに高浸透のスクライブを行うことを目的として、図１２に示すように、刃先稜線部の切欠きの周方向長さを突起部分の周方向長さよりも長くした溝付きカッターホイール１ｃ（例えば三星ダイヤモンド工業社製の「Ｐｅｎｅｔｔ（登録商標）」カッターホイール）も製造されている。切欠きの周方向長さが突起部分の周方向長さより長いタイプの「Ｐｅｎｅｔｔ」カッターホイール（以後Ｐ型ホイール１ｃと略す）は、突起が基板に与える打点衝撃が大きくなり、深い垂直クラックを形成することができる（特許文献１参照）。
このタイプは、スクライブ工程でクラックを裏面まで浸透させるようにして、いきなり完全分断（フルカット加工）することができる高浸透性カッターホイールである。
【００１２】
そこで、高浸透性のＰ型ホイール１ｃを用いて、第一基板、第二基板のそれぞれの第一方向、第二方向に対するスクライブ工程でいきなり完全分断する分断方法が知られている。
図１３、図１４は、Ｐ型ホイール１ｃを用いてフルカットとなるスクライブを行うことによる分断の加工手順を示した図である。
【００１３】
先ず、マザー基板Ｍの第一基板Ｇ１の表面に対して、Ｐ型ホイール１ｃでＸ方向にフルカットラインＢ１となるスクライブを行い、次いで基板を反転して第二基板Ｇ２の表面に対して、Ｘ方向にフルカットラインＢ２となるスクライブを行う。これにより、ブレイク工程を行うことなく、Ｘ方向のフルカットラインＢ１，Ｂ２に沿って分断され、複数の短冊状基板Ｍｘが切り出される。
次いで、短冊状基板Ｍｘに対し、第一基板Ｇ１上でＸ方向と交差するＹ方向に沿ってフルカットラインＢ３となるスクライブを順次行い、次いで短冊状基板Ｍｘを反転し第二基板Ｇ２上でＹ方向に沿ってフルカットラインＢ４となるスクライブを順次行う。これにより、Ｙ方向のフルカットラインＢ３，Ｂ４に沿って分断され、複数の単位基板Ｕごとに分割される。このように、Ｐ型ホイール１ｃによるフルカット加工を採用することにより、ブレイク工程が不要になるので、工程短縮を図ることができる点で優れている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】国際公開番号ＷＯ２００７／００４７００公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
刃先稜線の切欠きの周方向長さが突起部分の周方向長さより長いＰ型ホイール１ｃを用いた分断加工は、突起が基板に与える打点衝撃が大きいことに起因してフルカット加工が可能になるのであるが、その一方で、大きな打点衝撃が貼り合せ基板の端面強度を劣化させる原因となっている。
そのため、Ｐ型ホイール１ｃで分割された単位基板Ｕに、液晶等を封入した場合に、端面強度が弱いため、液晶漏れが発生したりする不具合が発生し、歩留まりを低下させることがあった。
【００１６】
そこで、本発明は、クロススクライブが行われる分断方法に比較して、ブレイク工程や基板反転の回数をできるだけ省くことで工程短縮を図るとともに、貼り合せ基板であるマザー基板を単位基板に分割したときに分断面に十分な端面強度を与えることができる分断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】
【００１７】
上記目的を達成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、本発明にかかる貼り合せ基板の分断方法は、第一基板と第二基板とが貼り合わされた貼り合せ基板を、互いに交差する第一方向と第二方向とに分断することにより、当該基板を単位基板ごとに分割する貼り合せ基板の分断方法であって、刃先稜線に切欠きのない第一カッターホイール（Ｎ型ホイール）と、刃先稜線に切欠きと突起とが交互に形成されるとともに、切欠きの周方向長さを突起の周方向長さより長くした第二カッターホイール（Ｐ型ホイール）とを用いる。第一カッターホイールと第二カッターホイールは、貼り合せ基板を挟んで上下に対向するように配置し、以下の手順で加工する。
（ａ）第二基板の第一方向に沿って第二カッターホイールでフルカットとなるスクライブを行うと同時に、第一基板の第一方向に沿って第一カッターホイールによりスクライブを行う。
（ｂ）次いで、第一基板の第一方向に沿ってブレイク処理を行って前記単位基板が一列に並んだ複数の短冊状基板を形成する。
（ｃ）次いで、各短冊状基板の第一基板の第二方向に沿って第二カッターホイールでフルカットとなるスクライブを行うと同時に、第二基板の第二方向に沿って第一カッターホイールによりスクライブを行う。
（ｄ）次いで、前記各短冊状基板の第二基板の第二方向に沿ってブレイク処理を行って単位基板ごとに分割する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、第一方向については、第一基板と第二基板のうち一方（第二基板）が第二カッターホイールによりフルカットとなるようにスクライブされ、他方（第一基板）が第一カッターホイールによりスクライブされる。したがって、ブレイク工程では、第一カッターホイールでスクライブした側をブレイクするだけで短冊状に切り出すことができ、片側のブレイク工程が省略される。
また、第二方向についても、第一基板と第二基板のうち一方（第一基板）が第二カッターホイールによりフルカットとなるようにスクライブされ、他方（第二基板）が第一カッターホイールによりスクライブされる。したがってブレイク工程では、第一方向と同様に第一カッターホイールでスクライブした側をブレイクするだけで単位基板に切り出すことができ、片側のブレイク工程が省略される。
そして、最終的に切り出された単位基板の第一方向、第二方向それぞれの端面については、第一基板と第二基板のうち、一方が第一カッターホイール（Ｎ型ホイール）により形成され、他方が第二カッターホイール（Ｐ型ホイール）により形成されている。
したがって、第一方向と第二方向のいずれについても、第一カッターホイールで加工された端面と第二カッターホイールで加工された端面とが１つずつ形成された状態で分断され、第一方向および第二方向のいずれについても、必ず一方の基板端面は端面強度が強い第一カッターホイールによる加工が行われるようになり、端面強度が平均化されてバランスのとれたスクライブが行われるようになる。そして、端面強度の弱い基板端面だけで形成された分断面がなくなるので、平均的な端面強度が確保される。
さらに、本発明によれば、クロススクライブを行っていないので、交点飛び現象が発生することもない。
さらに、第一方向および第二方向のスクライブを行う（ａ），（ｃ）の工程の際に、第一基板と第二基板とを上下から同時にフルカットとなるスクライブと有限深さのスクライブとを行うことで反転動作を省略することができる。
【００１９】
ここで、（ｂ）の工程の後に、短冊状基板の長手方向を回転軸にして反転し、（ｃ）の工程に進むようにしてもよい。
（ｂ）の工程の後であれば、短冊状に分断されており、その長手方向を回転軸にして回転することで、小さな回転半径で基板を反転させることができる。
【００２０】
また、第一カッターホイールと第二カッターホイールとはホイール径が同一であることが好ましい。
一般に、ホイール径はスクライブする基板の板厚が厚くなるほど切断時の押圧荷重を高める必要があり、そのためホイール径はスクライブする基板の板厚に依拠して決定されるが、第一基板のスクライブに用いられるのは第一カッターホイールと第二カッターホイールの両方であり、同様に第二基板のスクライブに用いられるのは第一カッターホイールと第二カッターホイールの両方であるので、２種類のホイールは同径とするのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の分断方法を実施する際に用いる分断システムの一例を示す平面図である。
【図２】図１の分断システムの一部であるスクライブ装置を示す斜視図である。
【図３】図１の分断システムの一部であるブレイク装置を示す斜視図である。
【図４】本発明の分断方法による加工手順と各工程での加工状態を示す図である。
【図５】図４に続いて加工手順と各工程での加工状態を示す図である。
【図６】本発明による分断方法を採用して分断した単位基板の端面の状態を示す模式図である。
【図７】液晶パネルの製造に用いる貼り合せガラス基板の断面図である。
【図８】従来の貼り合せ基板の加工手順を示す図である。
【図９】従来の貼り合せ基板の加工手順を示す図である。
【図１０】ノーマルカッターホイール（Ｎ型ホイール）の形状を示す図である。
【図１１】溝付きカッターホイール（Ａ型ホイール）の形状を示す図である。
【図１２】溝付きカッターホイール（Ｐ型ホイール）の形状を示す図である。
【図１３】従来の貼り合せ基板の加工手順を示す図である。
【図１４】従来の貼り合せ基板の加工手順を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明にかかる貼り合せ基板の分断方法の詳細を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施形態は、一例にすぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様をとることができることはいうまでもない。
【００２３】
（分断システムの構成）
図１は、本発明の基板分断方法を実施する際に用いる分断システムＭＳの一実施形態を示す概略的な平面図である。
加工対象のマザー基板Ｍは、２枚のガラス基板Ｇ１，Ｇ２を貼り合わせてあり、液晶パネルとなる単位基板（単位構造体）が基板のＸＹ方向（面方向）に格子状に並ぶように形成されており、マザー板Ｍを単位基板ごとに分断することで製品が得られるようになっている。
【００２４】
分断システムＭＳは、大きく分類すると、マザー基板ＭのＸ方向（第一方向）を加工するための第一ライン１００と、マザー基板ＭのＹ方向（第二方向）、すなわち後述する短冊状基板ＭｘのＹ方向を加工するための第二ライン２００と、第一ライン１００から第二ライン２００に短冊状基板Ｍｘを移送するための移送機構３００とからなる。
【００２５】
説明の便宜上、分断システムＭＳに、ｘｙｚ座標系を図１において図示するように定める。すなわち、分断システムＭＳの加工開始位置（後述する第一テーブル１０１）で、マザー基板ＭのＸ方向（第一方向）と、分断システムＭＳのｘｙｚ座標系のｘ方向とが一致し、Ｙ方向（第二方向）とｙ方向とが一致するものとする。また、ｙ方向は分断システムＭＳの基板搬送方向に一致するものとする。
また、マザー基板Ｍは上側(表側)が第二基板Ｇ２、下側（裏側）が第一基板Ｇ１となるように載置される。
【００２６】
初めに、第一ライン１００について説明する。第一ライン１００は、第一テーブル１０１、スクライブ装置１０２、第二テーブル１０３、ブレイク装置１０４、第三テーブル１０５がこの順で直列に並べて配置されている。
第一テーブル１０１、第二テーブル１０３、第三テーブル１０５には、それぞれ独立に駆動される一対のコンベアベルト１０６が取付けられており、マザー基板Ｍはこの上で支持されながら、順次ｙ方向に搬送されるようにしてある。なお、スクライブ装置１０２、および、ブレイク装置１０４の位置には、隣接するコンベアベルト１０６間に、基板搬送に支障ない幅の間隙が形成してあり、この間隙でスクライブ加工やブレイク処理が行われるようにしてある。
【００２７】
図２は、スクライブ装置１０２の構造を示す斜視図である（後述するスクライブ装置２０２はｘ方向の幅が異なるだけで同じ構造である）。なお、図２において説明の便宜上、コンベアベルト１０６の図示を省略し、テーブル１０１，１０３はその裏側が図示できるようにするため一点鎖線で位置のみを図示した。
スクライブ装置１０２は、第一テーブル１０１、第二テーブル１０３の境界部分に配置してあり、加工可能な位置までマザー基板Ｍが搬送されると、フルカットとなるスクライブ加工を行うためのＰ型ホイール１１１Ｐ（図１２参照）が加工部位の上側に配置され、有限深さの溝を形成するスクライブのためのＮ型ホイール１１２Ｎ（図１０参照）が対向して加工部位の下側に配置されるようにしてある。
Ｐ型ホイール１１１Ｐを加工部位の上側、Ｎ型ホイール１１２Ｎを下側に配置するようにしているのは、後述するブレイク処理の際にブレイクバー１３１を上から下降させてブレイクする方法が、下から上昇させてブレイクするよりも簡単にブレイクすることができるからである。
【００２８】
Ｐ型ホイール１１１Ｐは支持体１１３（スクライブヘッド）によって、また、Ｎ型ホイール１１２Ｎは支持体１１４（スクライブヘッド）によって、それぞれ上下移動可能に取り付けられるとともに、スクライブ時の押圧荷重を調整できるようにしてある。支持体１１３，１１４は、両側の支持柱１１５によってｘ方向に水平に橋架された上下のガイドバー１１６のガイド１１７に沿って移動可能に取り付けられ、モータ１１８の駆動によりｘ方向に移動するようにしてある。
【００２９】
また、ｘ方向およびｙ方向に移動することが可能な一対の台座１１９に、カメラ１２０がそれぞれ設けられている。台座１１９は支持台１２１上でｘ方向に延設されたガイド１２２に沿って移動する。カメラ１２０は、上下に移動することにより撮像の焦点を自動調整することができ、カメラ１２０で撮影された画像はモニタ１２３に表示される。
【００３０】
テーブル１０１，１０２上のコンベアベルト１０６（図１参照）に載置されたマザー基板Ｍの表面には、位置を特定するためのアライメントマーク（不図示）が設けられており、カメラ１２０によりアライメントマークを撮像することにより、マザー基板Ｍの位置を調整する。具体的には、コンベアベルト１０６に支持されたマザー基板Ｍの表面のアライメントマークを、カメラ１２０により撮像してアライメントマークの位置を特定する。特定されたアライメントマークの位置に基づいて、マザー基板Ｍ表面の載置時の位置ズレおよび方向ズレが画像処理にて検出される。その結果、マザー基板Ｍに対するスクライブ（およびフルカットスクライブ）時に、位置ズレに対してはスクライブ開始位置がｙ方向に微調整される。方向ズレに対してはｘ方向およびｙ方向のスクライブ動作を組み合わせた直線補間動作によりスクライブ線が形成される。具体的にはコンベアベルト１０６によるｙ方向の移動と、モータ１１８の駆動によるｘ方向の移動とを連動させることにより方向調整が行われる。
【００３１】
図３は、ブレイク装置１０４の構造を示す斜視図である（後述するスクライブ装置２０４はＸ方向の幅が異なるだけで同じ構造である）。なお、図３においても説明の便宜上、コンベアベルト１０６の図示を省略し、テーブル１０３，１０５は一点鎖線で位置のみを図示した。さらにアライメントマークによる位置特定を行うためのカメラおよびその支持機構などは図２に記載した構造と同じであるので、同符号を付すことにより、説明の一部を省略する。
【００３２】
ブレイク装置１０４は、第二テーブル１０３と第三テーブル１０５との境界部分に配置してあり、マザー基板Ｍが搬送されると、基板上方のブレイクバー１３１が下降して基板面を押圧するようにしてある。ブレイクバー１３１の下面にはＶ字溝が形成してあり、基板のＸ方向に沿ったスクライブラインが形成されているマザー基板Ｍを押圧するときに、そのスクライブラインに直接触れないようにＶ字溝で避けながら押圧することができる。
ブレイクバー１３１には、中央に上下駆動するためのピストン１３２が設けられ、両サイドにガイドロッド１３３が設けられている。また、両側の支持柱１３４によりｘ方向に水平に橋架された台座１３５にピストン１３２の一端が固定され、左右のガイドロッド１３３が孔１３６を貫通するように構成されている。これにより、ピストン１３２がブレイクバー１３１を上下移動させたときにブレイクバー１３１が横ぶれすることがなくなる。
【００３３】
ここで、第一ライン１００の一連の動作を図１に基づいて説明する。第一テーブル１０１に載置されたマザー基板Ｍはスクライブ装置１０２に搬送されて、基板のＸ方向（第一方向）に対する上下同時スクライブ加工（上側はフルカット）が行われ、第二テーブル１０３に搬出される。さらに第二テーブル１０３からブレイク装置１０４に搬送されて、ブレイク処理が行われ、第三テーブル１０５には単位基板がｘ方向に一列に並んだ短冊状基板Ｍｘが搬出される。
【００３４】
次に、移送機構３００について説明する。この移送機構３００は、第一ライン１００による加工を終えて第三テーブル１０５に搬出された短冊状基板Ｍｘを、第二ライン２００に移送するとともに、移送中に基板を反転させる処理を行う。
【００３５】
移送機構３００は、第一アーム３０１、第一アーム駆動装置３０２、第四テーブル３０３、第二アーム３０４、第二アーム駆動装置３０５からなる。
第一アーム３０１は、ロッド状のアーム本体３０１ａと、真空吸着機構（不図示）により短冊状基板Ｍｘの着脱が可能な吸着パッド３０１ｂとからなる。アーム本体３０１ａおよび吸着パッド３０１ｂは、第一アーム駆動装置３０２により制御され、上下移動（ｚ移動）および前後移動（ｙ移動）を行うとともに、吸着された短冊状基板Ｍｘを反転させるため、アーム本体３０１ａを軸とする回転運動が行われるようにしてある。
【００３６】
第四テーブル３０３は、長手方向をｘ方向にして平行に並べられた一対のテーブル面を有しており、第三テーブル１０５から前方（＋ｙ方向）に離れた位置に設置されている。一対のテーブル面の間には、第一アーム３０１が入り込むことができる幅で、かつ、短冊状基板Ｍｘをテーブル面に載せることができる幅の退避空間Ｋが設けられている。
【００３７】
第二アーム３０４は、ロッド状のアーム本体３０４ａと、真空吸着機構（不図示）により短冊状基板Ｍｘの着脱が可能な吸着パッド３０４ｂとからなり、第二アーム駆動装置３０５により制御される。アーム本体３０４ａの一端は第二アーム駆動装置３０５に支持され、上下移動（ｚ移動）を行うとともに旋回運動が行われるようにしてある。
旋回運動は第四テーブル３０３から９０度の回転が行われ、吸着パッド３０４ｂに吸着された短冊状基板Ｍｘを、後述する第二ライン２００の第五テーブル２０１に載置するようにしてある。
【００３８】
移送機構３００の一連の動作について説明する。短冊状基板Ｍｘが第三テーブル１０５上の予め設定された受渡し位置まで搬送されると、上方から第一アーム３０１が吸着パッド３０１ｂを下に向けて下降（−ｚ移動）し、移送対象の短冊状基板Ｍｘの上面に吸着する。第一アーム３０１は短冊状基板Ｍｘを吸着した状態で上昇（＋ｚ移動）し、続いて第四テーブル３０３に向けて前進する（＋ｙ移動）とともに、アーム本体３０１ａを軸にして反転（１８０度回転）する。そして、短冊状基板Ｍｘの下面側を吸着パッド３０１ｂにより吸着した状態で、第四テーブル３０３の上方まで移動し、この位置でｙ方向の移動を停止する。続いて、第一アーム３０１が第四テーブル３０３の退避空間Ｋに入るように下降（−ｚ移動）する。このとき短冊状基板Ｍｘはテーブル面に接した時点で吸着が解かれ、テーブル上に載置される。
【００３９】
次に、第四テーブル３０３上の短冊状基板Ｍｘの上方から第二アーム３０４が吸着パッド３０１ｂを下に向けて下降し（−ｚ移動）、短冊状基板Ｍｘの上面に吸着する。
第二アーム３０４は短冊状基板Ｍｘを吸着した状態で上昇し（＋ｚ移動）、続いて第二ライン２００の第五テーブル２０１に向けて９０度旋回する。そして第五テーブル２０１の上方に来た時点で旋回を停止した後、下降し（−ｚ移動）、短冊状基板Ｍｘを第五テーブル２０１のコンベアベルト１０６上に載置して吸着を解き、再び上昇した位置で、次の搬送まで待機する。
【００４０】
一方、第一アーム３０１は、第二アーム３０４が第五テーブル２０１に向けて旋回中に、退避空間Ｋから上昇し（＋ｚ移動）、第三テーブル１０５に向けて後退（−ｙ移動）するとともに、アーム本体３０１ａを軸にして反転（１８０度回転）する。そして、第三テーブル１０５の受渡し位置の上方で、次の搬送まで待機する。
以上の動作により、短冊状基板Ｍｘの第二ライン２００側への移送が終了する。
【００４１】
第二ライン２００の加工開始位置（第五テーブル２０１）では、短冊状基板Ｍｘは、第一ライン１００に載置されていたときから９０度回転しているので、短冊状基板ＭｘのＹ方向（第二方向）がｘｙｚ座標系のｘ方向に一致するようになる。また、第一アーム３０１によって短冊状基板Ｍｘは反転されているので、上側(表側)が第一基板Ｇ１、下側（裏側）が第二基板Ｇ２となっている。
【００４２】
次に、第二ライン２００について説明する。第二ライン２００は、第五テーブル２０１、スクライブ装置２０２、第六テーブル２０３、ブレイク装置２０４、第七テーブル２０５がこの順で直列に配置されている。
第五テーブル２０１、第六テーブル２０３、第七テーブル２０５には、それぞれ独立に駆動される一対のコンベアベルト１０６が取り付けてあり、短冊状基板Ｍｘが順次搬送されるようにしてある。なお、スクライブ装置２０２、および、ブレイク装置２０４の位置には、隣接するコンベアベルト間に、基板搬送に支障ない幅の間隙が形成してあり、この間隙にてスクライブ加工やブレイク処理が行われるようにしてある。
【００４３】
スクライブ装置２０２、ブレイク装置２０４は、図２、図３で説明したスクライブ装置１０２、ブレイク装置１０４と横幅寸法（ｘ方向の寸法）が異なるだけで基本構造は同じであるので、これらについても同図を参照する。そして各テーブル２０１，２０３，２０５以外については同じ符号を用いることで説明を省略する。
【００４４】
第二ライン２００では、第五テーブル２０１に載置された短冊状基板Ｍｘはスクライブ装置２０２に搬送されて、短冊状基板ＭｘのＹ方向に対する上下同時スクライブ加工（上側はフルカット）が行われ、第六テーブル２０３に搬出される。さらに第六テーブル２０３からブレイク装置２０４に搬送され、ブレイク処理が行われ、第七テーブル２０５には単位基板Ｕが搬出される。
【００４５】
（加工手順）
次に、上述した分断システムＭＳ全体による貼り合せ基板の加工手順について、図を用いて説明する。図４、図５は本発明の分断方法による加工手順と各工程における加工状態を示す図である。
まず、マザー基板Ｍを、第一ライン１００の第一テーブル１０１に、第二基板Ｇ２側を上にして、さらに基板のＸ方向（第一方向）がｘ方向に一致するようにして載置する。
【００４６】
そして、スクライブ装置１０２に搬送して、第二基板Ｇ２にはＰ型ホイール１１１ＰによりフルカットラインＢ１を形成し、同時に第一基板Ｇ１にはＮ型ホイール１１２Ｎにより有限深さのスクライブラインＳ１を形成して、第二テーブル１０３に搬出する。その結果、図４（ａ）に示すように、第二基板Ｇ２にはフルカットラインＢ１が形成され、第一基板Ｇ１には有限深さのスクライブラインＳ１が形成された状態になる。
【００４７】
続いて、マザー基板Ｍを、第二テーブル１０３からブレイク装置１０４に搬送し、図４（ｂ）に示すように、第二基板Ｇ２側からブレイクバーによる押圧で第一基板Ｇ１をブレイクしてフルカットラインＢ２とし、第三テーブル１０５に搬出する。その結果、短冊状基板Ｍｘが形成された状態になる。
そして、短冊状基板Ｍｘを移送機構３００により反転するとともに、第四テーブル３０３を経て、第二ライン２００の第五テーブル２０１に移送する。このとき、短冊状基板Ｍｘは、第二ライン２００の第五テーブル２０１に、第一基板Ｇ１側を上にして、さらにＹ方向（第二方向）がｘ方向に一致するようにして載置される。
【００４８】
続いて、短冊状基板Ｍｘをスクライブ装置２０２に搬送して、第一基板Ｇ１にはＰ型ホイール１１１ＰによりフルカットラインＢ３を形成し、同時に第二基板Ｇ２にはＮ型ホイール１１２Ｎにより有限深さのスクライブラインＳ３を形成して、第六テーブル２０３に搬出する。その結果、図５（ａ）に示すように、第一基板Ｇ１にはフルカットラインＢ３が形成され、第二基板Ｇ２には有限深さのスクライブラインＳ３が形成された状態になる。
【００４９】
続いて、短冊状基板Ｍｘを、第六テーブル２０３からブレイク装置２０４に搬送し、図５（ｂ）に示すように、第一基板Ｇ１側からブレイクバーによる押圧で第二基板Ｇ２をブレイクしてフルカットラインＢ４とし、第七テーブル２０５に搬出する。その結果、単位基板Ｕごとにばらばらに分断された状態になる。
【００５０】
図６は、上述した手順で分離された単位基板Ｕの端面強度の状態を示す模式図である。分断面は、第一基板Ｇ１と第二基板Ｇ２のいずれか一方がＰ型ホイール１１１Ｐ、他方がＮ方ホイール１１２Ｎでスクライブ（フルカット）されているので、一方の基板の端面強度Ｅ１は強く、他方の基板の端面強度Ｅ２はそれより弱くなっている。貼り合せ基板全体としての端面強度は平均化されるとともに、端面強度が強い側の基板の存在で貼り合せ基板としての端面強度が確保できる。
【００５１】
本実施形態では、上下の基板Ｇ１，Ｇ２に形成するスクライブラインおよびフルカットラインはすべて同一平面上の端面となるようにしたが、外部との電気接続を行う端子領域の形成のために段差面が形成される端面の場合であっても、加工の際に形成するスクライブの本数が増えるだけで、本発明をそのまま適用することができる。
また、本実施形態は２枚のガラスを貼り合わせたマザー基板を対象にしたが、ガラス基板以外の脆性材料からなる貼り合せ基板においても利用することができる。
【００５２】
また、上記実施形態では、移送機構３００で短冊状基板Ｍｘを反転するようにした。これにより、第一ライン１００と第二ライン２００とは同じ構成のスクライブ装置１０２，２０２とブレイク装置１０４，２０４を使用できるようになるので好ましいが、途中で短冊状基板Ｍｘを反転することなく本発明の分断方法を実施したい場合もある。
その場合は、例えば、第二ライン２００側のスクライブ装置２０２において、上側が第一カッターホイール（Ｎ型ホイール１１２Ｎ）、下側が第二カッターホイール（Ｐ型ホイール１１１Ｐ）となるように変更し、さらに、第二ライン２００側のブレイク装置２０４において、ブレイクバー１３１を短冊状基板Ｍｘの下から上に押圧するようにするとともに、短冊状基板Ｍｘの上側に硬質ゴムなどの背板を当てておくようにすることで、上述した実施形態と同様の端面強度を有する分断加工が可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明のスクライブ方法は、ガラス基板などの貼り合せ基板を分断する際に利用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
Ｍ 貼り合せ基板（マザー基板）
Ｍｘ 短冊状基板
Ｇ１ 第一基板
Ｇ２ 第二基板
Ｅ１ 強い端面強度
Ｅ２ 弱い端面強度
Ｂ１ 第二基板の第一方向（Ｘ方向）のフルカットライン
Ｓ１ 第一基板の第一方向（Ｘ方向）のスクライブライン
Ｂ２ 第一基板の第一方向（Ｘ方向）のフルカットライン
Ｂ３ 第一基板の第二方向（Ｙ方向）のフルカットライン
Ｓ３ 第二基板の第二方向（Ｙ方向）のスクライブライン
Ｂ４ 第二基板の第二方向（Ｙ方向）のフルカットライン
１００ 第一ライン
２００ 第二ライン
３００ 移送機構（基板反転機構を含む）
１０２ スクライブ装置（上下同時スクライブ）
１０４ ブレイク装置
１１１Ｐ 溝付きカッターホイール（Ｐ型ホイール）
１１２Ｎ ノーマルカッターホイール（Ｎ型ホイール）
２０２ スクライブ装置（上下同時スクライブ）
２０４ ブレイク装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一基板と第二基板とが貼り合わされた貼り合せ基板を、互いに交差する第一方向と第二方向とに分断することにより、前記貼り合せ基板を単位基板ごとに分割する貼り合せ基板の分断方法であって、
刃先稜線に切欠きのない第一カッターホイールと、
刃先稜線に切欠きと突起とが交互に形成されるとともに、切欠きの周方向長さを突起の周方向長さより長くした第二カッターホイールとを用いて、
第一カッターホイールと第二カッターホイールとを貼り合せ基板を挟んで上下に対向するように配置し、
（ａ）第二基板の第一方向に沿って第二カッターホイールでフルカットとなるスクライブを行うと同時に、第一基板の第一方向に沿って第一カッターホイールによりスクライブを行い、
（ｂ）次いで、第一基板の第一方向に沿ってブレイク処理を行って前記単位基板が一列に並んだ複数の短冊状基板を形成し、
（ｃ）次いで、各短冊状基板の第一基板の第二方向に沿って第二カッターホイールでフルカットとなるスクライブを行うと同時に、第二基板の第二方向に沿って第一カッターホイールによりスクライブを行い、
（ｄ）次いで、前記各短冊状基板の第二基板の第二方向に沿ってブレイク処理を行って単位基板ごとに分割することを特徴とする貼り合せ基板の分断方法。
【請求項２】
（ｂ）の工程の後に、短冊状基板の長手方向を回転軸にして反転し、（ｃ）の工程に進む請求項１に記載の貼り合せ基板の分断方法。
【請求項３】
第一カッターホイールと第二カッターホイールとはホイール径が同一である請求項１または請求項２のいずれかに記載の貼り合せ基板の分断方法。
【請求項１】
第一基板と第二基板とが貼り合わされた貼り合せ基板を、互いに交差する第一方向と第二方向とに分断することにより、前記貼り合せ基板を単位基板ごとに分割する貼り合せ基板の分断方法であって、
刃先稜線に切欠きのない第一カッターホイールと、
刃先稜線に切欠きと突起とが交互に形成されるとともに、切欠きの周方向長さを突起の周方向長さより長くした第二カッターホイールとを用いて、
第一カッターホイールと第二カッターホイールとを貼り合せ基板を挟んで上下に対向するように配置し、
（ａ）第二基板の第一方向に沿って第二カッターホイールでフルカットとなるスクライブを行うと同時に、第一基板の第一方向に沿って第一カッターホイールによりスクライブを行い、
（ｂ）次いで、第一基板の第一方向に沿ってブレイク処理を行って前記単位基板が一列に並んだ複数の短冊状基板を形成し、
（ｃ）次いで、各短冊状基板の第一基板の第二方向に沿って第二カッターホイールでフルカットとなるスクライブを行うと同時に、第二基板の第二方向に沿って第一カッターホイールによりスクライブを行い、
（ｄ）次いで、前記各短冊状基板の第二基板の第二方向に沿ってブレイク処理を行って単位基板ごとに分割することを特徴とする貼り合せ基板の分断方法。
【請求項２】
（ｂ）の工程の後に、短冊状基板の長手方向を回転軸にして反転し、（ｃ）の工程に進む請求項１に記載の貼り合せ基板の分断方法。
【請求項３】
第一カッターホイールと第二カッターホイールとはホイール径が同一である請求項１または請求項２のいずれかに記載の貼り合せ基板の分断方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−１２６５８０（Ｐ２０１２−１２６５８０Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７６７０５（Ｐ２０１０−２７６７０５）
【出願日】平成２２年１２月１３日（２０１０．１２．１３）
【出願人】（３９００００６０８）三星ダイヤモンド工業株式会社 (383)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１３日（２０１０．１２．１３）
【出願人】（３９００００６０８）三星ダイヤモンド工業株式会社 (383)
【Ｆターム（参考）】
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