分断装置的制作方法

专利名称：分断装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过对脆性板材形成划线、且使脆性板材沿着划线脆性破坏而将脆性板材分断成多个元件板材的分断装置。
背景技术：
半导体晶片或构成平面显示面板的玻璃基板等脆性板材可由进行刻划加工的分断装置分断成多个元件板材。脆性板材为包含脆性材料的板状的构件，脆性材料包括半导体、玻璃、石英及陶瓷等。另外，平面显示面板例如为液晶显示面板及有机EL(electroluminescence,电激发光)面板等。进行刻划加工的以往的分断装置例如在专利文献I及专利文献2等中有所揭示。 刻划加工是通过刻划步骤及断开步骤来实现。刻划步骤是对脆性板材的表面沿着多个元件板材的边界线形成划线的步骤。划线是从脆性板材的一边缘至另一边缘形成为直线状或曲线状的龟裂。而且，划线是通过钻石等高硬度的切刀在脆性板材的表面滑动或滚动而形成，或者利用激光来形成。以下，将切刀或激光的出射部等对脆性板材形成划线的作用点称为刻划加工端。另外，切刀例如是在圆盘状的旋转体的外周部分形成圆环状的钻石的刀且与脆性板材的表面相接并滚动的刻划轮，或者是在脆性板材的表面滑动的钻石头(diamond point)等。断开步骤是如下步骤，S卩，通过对脆性板材的形成着划线的面的相反侧的面沿着着划线推压断开棒(Break bar)以施加压力，而使脆性板材沿着划线脆性破坏。在断开步骤中使用的断开棒是前端形成与划线吻合的脊线的构件。脆性板材是通过沿着划线产生脆性破坏、即形成在一面上的划线(线状的龟裂)延伸至相反侧的面，而沿着划线被分断成多个元件板材。而且，成为液晶显示面板的母材的玻璃基板具有2片玻璃板夹着液晶层重叠而成的构造。如专利文献I所示，通过对2片玻璃板中的每一个实施刻划步骤及断开步骤，而将这种双层构造的脆性板材分断成多个元件板材。而且，在专利文献I及专利文献2所示的刻划加工中，横贯脆性板材的划线与纵贯脆性板材的划线以相互交叉的状态形成。然而，在如手机或智能手机(smart phone)具有的小型的平面显示面板等相对较小的面板零件的制造步骤中，有时只沿着横贯于宽度方向的划线分断宽度较窄且较长的脆性板材。在该情况下，在刻划步骤中，只对较长的脆性板材形成横贯于宽度方向的划线。以下，将包括这种刻划步骤的刻划加工称为横贯型刻划加工。图8及图9是将专利文献I及专利文献2所示的以往的分断装置用于脆性板材的横贯型刻划加工的例子，且分别是第I先前例的分断步骤及第2先前例的分断步骤的示意图。在图8及图9所示的分断步骤中，沿着遍及包括刻划步骤及断开步骤的多个步骤的直线状的主路径Rl输送作为加工对象的脆性板材的工件9。另外，在图8及图9所示的坐标轴中，X轴方向是主路径Rl所沿着的直线方向，Y轴方向是与主路径Rl的方向正交的宽度方向，Z轴方向是与主路径Rl的方向及宽度方向正交的高度方向。
图8(a)及图8(b)分别是表示第I先前例的分断步骤中的刻划步骤执行前的状态及执行后的状态的图。在第I先前例中的刻划步骤中，使用包括沿着宽度方向(Y轴方向) 往返移动的刻划加工端101的刻划装置100A。
在第I先前例中的刻划步骤中，工件9是在其长度方向沿着主路径Rl的方向的状态下沿着主路径Rl每隔一定距离地被搬送。此外，通过每当每隔一定距离地搬送工件9后， 刻划加工端101便沿着宽度方向移动，而对工件9的一面形成横贯工件9的多条平行的划线Ls。
而且，在第I先前例中，在刻划步骤后执行反转步骤。图8(c)是表示反转步骤的图。在反转步骤中，反转机构200使形成着多条划线Ls的工件9上下反转。
此外，在第I先前例中，在反转步骤后执行断开步骤。图8(d)是表示执行断开步骤后的状态的图。在第I先前例中的断开步骤中，使用包括断开棒301的断开装置300，该断开棒301沿着宽度方向(Y轴方向)被支撑，并且沿着高度方向(Z轴方向)往返移动。
在第I先前例中的刻划步骤中，工件9是在其长度方向沿着主路径Rl的方向的状态下沿着主路径Rl每隔一定距离地被搬送。此外，通过每当每隔一定距离地搬送工件9后， 断开棒301便沿着高度方向移动，而沿着划线Ls推压工件9的另一面。由此，工件9沿着多条划线Ls中的每一条产生脆性破坏，而被分断成多个元件板材91。
另外，工件9的另一面是相对于工件9的形成着刻划Ls的面为相反侧的面。
其次，对第2先前例进行说明。图9(a)及图9(b)分别是表示第2先前例中的分断步骤中的刻划步骤执行前的状态及执行后的状态的图。在第2先前例中的刻划步骤中， 使用包括沿着宽度方向(Y轴方向)隔开间隔排列的多个刻划加工端101的刻划装置100B。
在第2先前例中的刻划步骤中，工件9是在其长度方向沿着与主路径Rl的方向正交的方向(Y轴方向)的状态下沿着主路径Rl被搬送。此外，多个刻划加工端101沿着主路径Rl而对正在移动的工件9的一面形成横贯工件9的多条平行的划线Ls。
而且，在第2先前例中，在刻划步骤后执行方向转换步骤。图9(c)是表示方向转换步骤的图。在方向转换步骤中，方向转换机构400使形成着多条划线Ls的工件9旋转， 而使工件9的朝向变更90°。
而且，在第2先前例中，在方向转换步骤后，以与第I先前例相同的方式执行反转步骤及断开步骤。图9(d)是表示反转步骤的图，图9(e)是表示执行断开步骤后的状态的图。第2先前例中的反转步骤及断开步骤的内容与所述第I先前例中的反转步骤及断开步骤的内容相同。
先行技术文献
专利文献
专利文献I :日本专利特开2006-315901号公报
专利文献2 日本专利特开2003-292333号公报发明内容
[发明要解决的问题]
然而，在第I先前例及第2先前例中的任一者中，反转步骤及断开步骤是在I条主路径Rl上的上游侧的位置及下游侧的位置执行。在该情况下，为了避免相互干扰，并且确保各装置的维护空间，反转装置200与断开装置300必须沿着主路径Rl的方向隔开充分的间隔而配置。因此，第I先前例及第2先前例具有反转装置200与断开装置30整体在主路径方向上的尺寸、即长度方向的尺寸较大的问题。此外，第2先前例也具有以下问题，即，脆性板材的长度越长，与主路径Rl的方向正交的宽度方向(Y轴方向)上的分断装置的尺寸越大。另外，在采用图8所示的第I先前例的情况下，可减小宽度方向上的分断装置的尺寸。而且，第2先前例还具有以下问题，S卩，与需要使脆性板材转换方向的机构及步骤相应地，分断装置变得大型化及复杂化，并且分断步骤所需的时间变长。 而且，第I先前例还具有以下问题，S卩，脆性板材(工件9)的分断数越多、即划线Ls的数量越多，刻划步骤所需的时间越长。本发明的目的在于在利用刻划加工只沿着横贯于宽度方向的多条划线分断较长的脆性板材的情况下，可高效地配置包括使脆性板材上下反转的机构及沿着划线推压脆性板材的机构的各机构，且可使分断装置简化及小型化。[解决问题的技术手段]第I发明的分断装置是如下装置，S卩，通过对朝沿着第一方向的主路径上的多个位置依序输送的脆性板材形成划线，且使脆性板材沿着划线脆性破坏，而将脆性板材分断成多个元件板材，且该分断装置包括以下所示的各构成要素。(I)第I构成要素是反转机构，使在第一面形成着横贯于与所述第一方向交叉的第二方向的多条所述划线的所述脆性板材在所述主路径上的指定的反转位置上下反转。(2)第2构成要素是支撑台，支撑并固定由所述反转机构反转后的所述脆性板材。(3)第3构成要素是支撑台移动机构，使所述支撑台从所述反转位置移动至与所述主路径并列的副路径上的副路径开始位置，且进一步使所述支撑台沿着所述副路径从所述副路径开始位置移动至副路径结束位置后，使所述支撑台从所述副路径结束位置移动至所述主路径上的指定的送出位置。(4)第4构成要素是推压机构，通过在所述支撑台沿着所述副路径移动的过程中，沿着所述划线推压固定在所述支撑台上的所述脆性板材的所述第一面的相反侧的第二面，而将所述脆性板材分断成多个所述元件板材。第2发明的分断装置除第I发明的分断装置的构成以外，还包括以下构成。S卩，在第2发明的分断装置中，所述反转机构与所述推压机构配置在从与所述第一方向正交的方向观察时至少一部分重叠的位置。第3发明的分断装置除第I发明或第2发明的分断装置的构成以外，还包括以下构成。即，第3发明的分断装置还包括具有以下所示的一排支架及移动支撑部的输送机构。所述一排支架是如下构件，即，在所述主路径的左右两侧中的一侧，在遍及进一步到达从所述第一方向上的所述反转位置至所述送出位置的范围的两侧的范围内，沿着所述第一方向形成。所述移动支撑部是如下机构，即，沿着所述第一方向可移动地由所述一排支架支撑，选择性地切换支撑所述脆性板材的状态与解除所述脆性板材的支撑的状态，且将所述脆性板材依序输送至所述主路径上的多个位置。
第4发明的分断装置除第I发明的分断装置的构成以外，还包括用来对脆性板材形成多条划线的特征性的构成。即，第4发明的分断装置包括以下所示的各构成要素。
(I)第I构成要素是第一支撑台，支撑并固定所述脆性板材。
(2)第2构成要素是第一支撑台移动机构，使所述第一支撑台从所述主路径上的指定的加工基准位置沿着与所述第一方向交叉的第二方向往返移动。
(3)第3构成要素是多个刻划加工端，对所述脆性板材形成所述划线。
(4)第4构成要素是加工端支撑机构，沿着所述第一方向隔开间隔支撑多个所述刻划加工端中的每一个，并且将多个所述刻划加工端中的每一个保持在可对利用所述第一支撑台移动机构而正在移动的所述第一支撑台上所固定的所述脆性板材形成所述划线的加工位置。
(5)第5构成要素是反转机构，使在第一面形成着横贯于与所述第一方向交叉的第二方向的多条所述划线的所述脆性板材，在所述主路径上的较所述加工基准位置更靠输送方向下游侧的反转位置上下反转。
(6)第6构成要素是第二支撑台，支撑并固定由所述反转机构反转后的所述脆性板材。
(7)第7构成要素是第二支撑台移动机构，使所述第二支撑台从所述反转位置移动至与所述主路径并列的副路径上的副路径开始位置，且进一步使所述支撑台沿着所述副路径从所述副路径开始位置移动至副路径结束位置后，使所述支撑台从所述副路径结束位置移动至所述主路径上的指定的送出位置。
(8)第8构成要素是推压机构，通过在所述第二支撑台沿着所述副路径移动的过程中，沿着所述划线推压固定在所述第二支撑台上的所述脆性板材的所述第一面的相反侧的第二面，而将所述脆性板材分断成多个所述元件板材。
[发明的效果]
在第I发明中，推压机构是执行将脆性板材沿着划线分断成多个元件板材的断开步骤的机构。而且，反转机构是执行使形成着划线的脆性板材上下反转的反转步骤的机构。 而且，主路径是反转步骤及断开步骤的上一步骤至下一步骤中的脆性板材的输送路径。
在第I发明中，利用反转机构进行的反转步骤是在主路径上的反转位置执行，利用推压机构进行的断开步骤是在与主路径并列的副路径上执行。即，第I发明中的反转机构及推压机构是错开与主路径的方向正交的方向(宽度方向)上的位置而配置。因此，根据第I发明，可避免反转机构与构成断开装置的推压机构的相互干扰，并且可确保各机构的维护空间，且可使反转机构及推压机构整体在主路径方向上的尺寸、即长度方向的尺寸减小。
而且，一般来说，只形成横贯于宽度方向的划线的较长的脆性板材与形成格子状的划线的脆性板材不同，而是相对较小，且较轻。因此，第I发明中的支撑台移动机构可利用相对小型且简单的机构来实现。
而且，在第I发明中，在脆性板材为较长的板材的情况下，该脆性板材在长度方向沿着第一方向(主路径的方向)的状态下被输送。而且，支撑台移动机构只要使固定着脆性板材的支撑台沿着脆性板材的宽度方向从主路径上的指定位置只往返移动较脆性板材的较小的宽度略长的程度的较短的距离即可。因此，根据第I发明，不论脆性板材的长度如何，与输送方向正交的宽度方向上的分断装置的尺寸均抑制地相对较小。而且，根据第2发明，可使反转机构及推压机构整体在主路径方向上的尺寸更小。而且，根据第3发明，在沿着主路径输送脆性板材的输送机构中，将支撑脆性板材的移动支撑部可移动地支撑的支架沿着第一方向在遍及从较反转位置更上游侧至较送出位置更下游侧的较广的范围内形成一排。这样，输送机构的构成得到简化。另外，在本发明中，支撑台在利用推压机构进行的断开步骤结束后，利用支撑台移动机构而从副路径上的位置返回至主路径上的送出位置。因此，输送机构只要可只沿着I条主路径输送脆性板材即可。如上所示，根据第I发明，在利用刻划加工而只沿着着沿着宽度方向的划线分断较长的脆生板材的情况下，可使分断装置简化及小型化。而且，在第4发明中，在将多个刻划加工端保持在加工位置的状态下，利用支撑台移动机构使脆性板材沿着与作为输送方向的第一方向交叉的第二方向(宽度方向)移动。因此，根据第I发明，可对正在移动的脆性板材的表面同时形成沿着第二方向横贯脆性板材的多条划线。这样，与I个刻划加工端只往返移动与划线的条数相应的次数的第I先前例(参照图8)相比，刻划步骤所需的时间大幅度地缩短。而且,根据第4发明，由于在脆性板材的长度方向沿着第一方向(主路径的方向)的状态下形成划线，所以不像图9所示的第2先前例那样需要使脆性板材转换方向的机构及步骤。因此，也不会产生以下问题，即，为了转换脆性板材的方向，而分断装置变得大型化及复杂化，并且分断步骤所需的时间变长。


图1是本发明的实施方式的分断装置I的俯视图。图2是分断装置I包括的刻划装置10的透视图。图3是分断装置I包括的反转装置20的透视图。图4是分断装置I包括的断开装置30的透视图。图5是分断装置I包括的输送装置40的透视图。图6是表示利用分断装置I进行的收进步骤及刻划步骤的示意图。图7是表示利用分断装置I进行的反转步骤及断开步骤的示意图。图8是第I先前例的分断步骤的示意图。图9是第2先前例的分断步骤的示意图。[符号的说明]I 分断装置Rl 主路径R2 副路径Pl 加工基准位置P2 反转位置P3 送出位置P4 副路径开始位置
P5副路径结束位置
9工件
10刻划装置
11切刀
12杆
13第一支撑台
14第一支撑台移动机构
15刻划装置的升降机构
16位置调节机构
20反转装置
21反转台
22旋转驱动部
23可动支撑构件
24反转装置的升降机构
30断开装置
31断开棒
32断开装置的升降机构
33第二支撑台
34第二支撑台横向移动机构
35第二支撑台纵向移动机构
40输送装置
41支架
42移动支撑机构
91元件板材
141轨道
341轨道
351轨道
142滚珠螺杆
342滚珠螺杆
352滚珠螺杆
143驱动装置
342驱动装置
353驱动装置
344基台部
421工件保持部
422输送装置的升降机构
423输送装置的行进机构具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。以下的实施方式是将本发明具体化的一例，并非限定本发明的技术范围的实例。
〈实施方式〉
首先，参照图I至图5对本发明的实施方式的分断装置I的构成进行说明。分断装置I是如下装置，即，通过对作为加工对象的脆性板材的工件9实施刻划加工，而将工件 9分断成多个元件板材91。更具体地来说，分断装置I通过对朝指定的主路径Rl上的多个位置依序输送的工件9形成划线Ls，且使工件9沿着划线Ls脆性破坏，而将工件9分断成多个元件板材91。
在本实施方式中，工件9是宽度较窄且较长的矩形状的脆性板材。而且，利用分断装置1，形成横贯于宽度方向的多条划线Ls，从而沿着这些多条划线Ls分断较长的工件9。 另外，脆性板材为包含脆性材料的板状的构件，脆性材料包括半导体、玻璃、石英及陶瓷等。
如图I所示，分断装置I包括刻划装置10、反转装置20、断开装置30及输送装置 40。
〈输送装置〉
输送装置40是朝沿着预先规定的直线方向的主路径Rl上的多个位置依序输送工件9的装置。更具体地来说，输送装置40将工件9从主路径Rl上的收进位置PO输送至加工基准位置P1，此外，将工件9从加工基准位置Pl输送至反转位置P2。而且，输送装置40 将通过下述断开装置30而从反转位置P2移动至送出位置P3的工件9从送出位置P3进一步输送至下游侧的位置。
即，在主路径Rl上，从工件9的输送方向的上游侧至下游侧，各位置按照收进位置 PO、加工基准位置P1、反转位置P2及送出位置P3的顺序排列。
在以下的说明中，将水平面内的主路径Rl所沿着的直线方向称为主路径方向。而且，将水平面内的与主路径方向正交的方向称为装置宽度方向。而且，将与主路径方向及装置宽度方向正交的方向称为高度方向。另外，在各图所示的坐标轴中，X轴方向为主路径方向，Y轴方向为装置宽度方向，Z轴方向为高度方向。
如图I及图5所示，输送装置40包括一排支架41及移动支撑机构42。一排支架 41是在主路径Rl的左右两侧中的一侧沿着主路径方向形成的一排构件。该一排支架41在遍及从主路径方向上的收进位置PO至较送出位置P3更靠后步骤侧的范围内形成一排。
另外，在本实施方式中，一排支架41沿着主路径方向所占的范围是到达加工基准位置Pl的两侧的范围的一例，并且，也是进一步到达从反转位置P2至送出位置P3的范围的两侧的范围的一例。
另一方面，移动支撑机构42是沿着主路径方向可移动地由一排支架41支撑的机构。移动支撑机构42选择性地切换利用真空吸附支撑工件9的状态、与解除利用真空吸附支撑工件9的状态。而且，移动支撑机构42在吸附支撑着工件9的状态下沿着一排支架41 移动至目标位置，在目标位置，解除对工件9的吸附支撑。由此，移动支撑机构42将工件9 依序输送至主路径Rl上的多个位置。
更具体地来说，如图5所示，移动支撑机构42包括工件保持部421、升降机构422 及行进机构423。行进机构423使工件保持部421及升降机构422沿着一排支架41从输送开始位置移动至目标位置。升降机构422在输送开始位置及目标位置中的每个位置使工件保持部421暂时下降后上升。升降机构422例如包括伺服马达或气缸(air cylinder)等。而且，行进机构423包括伺服马达等。在收进位置PO，在利用升降机构422使工件保持部421下降至工件9的高度时，工件保持部421吸附并保持工件9。此外，在目标位置，在利用升降机构422使工件保持部421降低至目标高度时，工件保持部421解除对工件9的吸附。工件保持部421的与工件9相接的面形成为主路径方向(X轴方向)的尺寸大于装置宽度方向(Y轴方向)的尺寸，以可有用且高效地支撑较长的工件9。而且，输送装置40在较长的工件9的长度方向沿着主路径方向的状态下沿着主路径Rl输送工件9。而且，在将工件9从加工基准位置Pl输送至送出位置P3的过程中，工件9的方向不会转换为其长度方向朝向与主路径方向交叉的状态。另外，在图5所示的例子中，移动支撑机构42相对于一排支架41而包括2个移动支撑机构42。然而，也可考虑从移动支撑机构42相对于一排支架41而包括I个移动支撑机构42的情况，或相对于一排支架41而包括3个以上移动支撑机构42的情况。〈刻划装置〉刻划装置10是对由输送装置40输送至加工基准位置Pl的工件9的一面形成划线Ls的装置。在以下的说明中，将工件9的形成划线Ls的一侧的面称为第一面。而且，将工件9的形成着划线Ls的面的相反侧的面称为第二面。如图1及图2所示，刻划装置10包括多个切刀11、杆(beam) 12、第一支撑台13、第一支撑台移动机构14、升降机构15及位置调节机构16。第一支撑台13是从下方支撑工件9、并且通过真空吸附来固定工件9的台。由于成为加工对象的工件9为较长的矩形状，所以，第一支撑台13形成为主路径方向(X轴方向)的尺寸大于装置宽度方向(Y轴方向)的尺寸，以可有用且高效地支撑较长的工件9。利用输送装置40将工件9载置在第一支撑台13上。第一支撑台移动机构14是使第一支撑台13从主路径Rl上的加工基准位置Pl沿着与主路径方向(X轴方向)交叉的方向往返移动的机构。在本实施方式中，第一支撑台移动机构14使第一支撑台13从加工基准位置Pl沿着装置宽度方向(Y轴方向)往返移动。另外，装置宽度方向是第二方向的一例。更具体地来说，第一支撑台移动机构14包括一对轨道141，支撑第一支撑台13可沿着装置宽度方向移动；滚珠螺杆(ball screw) 142,是使由一对轨道141支撑的第一支撑台13沿着一对轨道141直线移动的机构；及驱动装置143，驱动滚珠螺杆142。另外，第一支撑台移动机构14也可为包括伺服马达等的其他机构。切刀11是与工件9相接而刻出划线Ls的切割工具，且是对工件9形成划线Ls的刻划加工端的一例。切刀11例如是在圆盘状的旋转体的外周部分形成圆环状的钻石的刀且与工件9的表面相接并滚动的刻划轮，或者是在工件9的表面滑动的钻石头等。另外，在图1及图2所示的例子中，刻划装置10包括3个切刀11，也可考虑刻划装置10包括2个切刀11或4个以上切刀11的情况。杆12是沿着主路径方向、即与主路径Rl平行地隔开间隔支撑多个切刀11中的每一个的构件。杆12例如为在长度方向沿着主路径方向的状态下由支柱支撑的棒状的金属构件。
而且，升降机构15是如下机构，即，将多个切刀11中的每一个选择性地保持在和固定在利用第一支撑台移动机构14而正在去路及回路中的一者上移动的第一支撑台13上的工件9相接的加工位置与和工件9相隔的避让位置。升降机构15例如包括伺服马达或气缸等。
位置调节机构16是调节多个切刀11中的每一个在主路径方向(X轴方向)上的位置的机构。位置调节机构16根据应形成在工件9上的多条划线Ls中的每一条的位置， 来调节多个切刀11中的每一个在主路径方向上的位置。另外，杆12、升降机构15及位置调节机构16是加工端支撑机构的一例。
然而，支撑多个切刀11的杆12及支撑杆12的支柱需要有较高的刚性，因此，为较粗且较重的构件。因此，设置使这种较重的构件与多个切刀11 一起沿着装置宽度方向移动的机构会招致装置的大型化，因此，并不实用。
〈反转装置〉
反转装置20是如下装置，S卩，包括使在第一面形成着横贯于装置宽度方向的划线 Ls的工件9在主路径Rl上的反转位置P2上下反转的机构。更具体地来说，如图1及图3 所示，反转装置20包括反转台21、旋转驱动部22、可动支撑构件23及升降机构24。
反转台21是在反转位置P2通过真空吸附来保持由输送装置40输送来的工件9 的台。而且，升降机构24在反转位置P2使可动支撑部23从反转位置P2的指定的接收高度暂时下降至更靠下方的交付高度后上升。
可动支撑构件23是支撑旋转驱动部22的构件。在可动支撑部23位于接收高度时，旋转驱动部22使反转台21绕沿着主路径方向的旋转轴旋转180°，而使反转台21上下反转。由此，保持在反转台21上的工件9也与反转台21 —起上下反转。此外，在可动支撑部23从交付高度的位置上升至接收高度的位置的过程中、或返回至接收高度的位置时，旋转驱动部22使反转台21返回至原来的状态。
而且，在可动支撑部23位于接收高度时，反转台21吸附并保持由输送装置40输送至反转位置P2的工件9。此外，在可动支撑部23位于交付高度时，反转台21解除对工件 9的吸附。
反转台21形成为主路径方向(X轴方向)的尺寸大于装置宽度方向(Y轴方向) 的尺寸，以可有用且高效地支撑较长的工件9。
另外，在可动支撑部23位于交付高度的状态下，反转台21为靠近下述第二支撑台 33的状态。因此，在第二支撑台33上载置解除利用反转台21进行的保持后的工件9。
旋转驱动部22例如包括伺服马达等。而且，升降机构24例如包括气缸或伺服马达等。
〈断开装置〉
断开装置30是如下装置，即，通过使在上一步骤中形成多条划线Ls的工件9沿着划线Ls中的每一条脆性破坏，而将工件9分断成多个元件板材91。
如图1及图4所示，断开装置30包括断开棒31、升降机构32、第二支撑台33、第二支撑台横向移动机构34及第二支撑台纵向移动机构35。
第二支撑台33是从下方支撑由反转装置20反转的工件9、并且通过真空吸附来固定工件9的台。由于成为加工对象的工件9是较长的矩形状，所以第二支撑台33形成为主路径方向(X轴方向)的尺寸大于装置宽度方向(Y轴方向)的尺寸，以可有用且高效地支撑较长的工件9。利用反转装置20将工件9载置在第二支撑台33上。第二支撑台横向移动机构34是使第二支撑台33在主路径Rl上的位置与和主路径Rl并列的副路径R2上的位置之间沿着装置宽度方向移动的机构。副路径R2是与主路径Rl平行地并列、且短于主路径Rl的路径。另一方面，第二支撑台纵向移动机构35是使第二支撑台33沿着副路径R2移动的机构。更具体地来说，第二支撑台横向移动机构34包括一对轨道341，支撑第二支撑台33可沿着装置宽度方向移动；滚珠螺杆342，是使由一对轨道341支撑的第二支撑台33沿着一对轨道341直线移动的机构；及驱动装置343，驱动滚珠螺杆342。另外，第二支撑台横向移动机构34由基台部344支撑。另一方面，第二支撑台纵向移动机构35包括一对轨道351，支撑第二支撑台横向移动机构34的基台部344可沿着输送方向移动；滚珠螺杆352，是使由一对轨道351支撑的基台部344沿着一对轨道351直线移动的机构；及驱动装置353，驱动滚珠螺杆352。如果由反转装置20反转的工件9固定在第二支撑台33上，那么第二支撑台横向移动机构34使第二支撑台33从反转位置P2移动至副路径R2上的副路径开始位置P4。另夕卜，在图1中，利用虚拟线(两点链线)来描绘第二支撑台33位于副路径开始位置P4时的第二支撑台横向移动机构34。接着，第二支撑台纵向移动机构35使第二支撑台33沿着副路径R2从副路径开始位置P4移动至副路径结束位置P5。接着，第二支撑台横向移动机构34进一步使第二支撑台33从副路径结束位置P5移动至主路径Rl上的送出位置P3。另外，第二支撑台33在移动至送出位置P3后，利用第二支撑台纵向移动机构35而返回至主路径Rl上的反转位置P2。断开棒31是前端形成沿着划线Ls的脊线的构件。在本实施方式中，由于在工件9上形成直线状的刻划Ls，所以断开棒31的前端形成直线状的脊线。断开棒31是以前端形成的脊线横贯副路径R2的朝向由升降机构32支撑。断开棒31是在前端形成的脊线沿着与主路径方向交叉的方向的状态下可升降地得到支撑。升降机构32是如下机构，即，在副路径R2上，将断开棒31选择性地保持在和第二支撑台33上的工件9的第二面(上侧的面)相接的加压位置与和工件9相隔的避让位置。升降机构32例如包括伺服马达或气缸等。更具体地来说，在第二支撑台33沿着副路径R2移动的过程中，升降机构32对固定在第二支撑台33上的工件9的第二面沿着多条划线Ls中的每一条依序推压断开棒31。即，每当工件9的多条划线Ls中的每一条到达断开棒31的正下方时，升降机构32便使断开棒31从避让位置下降至加压位置后上升至避让位置。如果升降机构32对工件9的第二面沿着划线Ls以适当的压力推压断开棒31的前端，那么工件9沿着划线Ls产生脆性破坏，而被分断成多个元件板材91。如上所示，断开棒31及升降机构32构成如下推压机构，即，通过在第二支撑台33沿着副路径R2移动的过程中，沿着划线Ls推压固定在第二支撑台33上的工件9的第二面，而将工件9分断成多个元件板材91。
而且，如图I所示，反转装置20、与构成推压机构的升降机构32及断开棒31配置在从装置宽度方向(Y轴方向)观察时一部分重叠的位置。
〈分断步骤〉
其次，参照图6及图7，以分断装置I中的工件9的移动过程为中心，对利用分断装置I进行的分断步骤进行说明。分断步骤包括收进步骤、刻划步骤、反转步骤及断开步骤。
另外，图6是表示利用分断装置I进行的收进步骤及刻划步骤的示意图。而且，图 7是表示利用分断装置I进行的反转步骤及断开步骤的示意图。而且，图6(a)是表示收进步骤的图，图6(b)是表示刻划步骤的图，图6 (c)是表示从刻划步骤过渡至反转步骤的状态的图。而且，图7 (a)是表示反转步骤的图，图7(b)是表示断开步骤的图，图7(c)是表示断开步骤结束后的状态的图。
〈收进步骤〉
在分断步骤中，首先，如图6(a)所示，利用输送装置40，将放置在收进位置PO的工件9沿着主路径Rl从收进位置PO输送至位于加工基准位置Pl的第一支撑台13上。此外，通过真空吸附来将利用输送装置40而得以载置在第一支撑台13上的工件9固定在第一支撑台13上。
〈刻划步骤〉
其次，如图6 (b)所示，利用第一支待台移动机构14，而使固定着工件9的第一支撑台13在主路径Rl的一侧从加工基准位置Pl沿着装置宽度方向(Y轴方向)往返移动。利用第一支撑台移动机构14的装置宽度方向上的去路及回路的移动距离分别为工件9的宽度以上的距离。
而且，在固定在第一支撑台13上的工件9沿着装置宽度方向(Y轴方向)在去路及回路中的一者上移动的过程中，刻划装置10的升降机构15将多个切刀11中的每一个保持在与工件9相接的加工位置，其他时候将多个切刀11中的每一个保持在避让位置。由此， 将沿着工件9的移动方向的、即沿着装置宽度方向的多条平行的划线Ls形成在工件9的第一面。
图6(b)所示的例是在固定在第一支撑台13上的工件9沿着装置宽度方向在去路上移动的过程中将多个切刀11保持在加工位置的例子。另外，也可在工件9沿着装置宽度方向在回路上移动的过程中，将多个切刀11保持在加工位置。
〈反转步骤〉
如果刻划步骤结束，那么如图6(c)所示，利用输送装置40，将形成着多条划线Ls 的工件9从位于加工基准位置Pl的第一支撑台13输送至位于反转位置P2的反转台21。 此外，通过真空吸附来将利用输送装置40而得以载置在反转台21上的工件9固定在反转台21上。
其次，如图7 (a)所示，工件9由反转装置20上下反转后，载置在第二支撑台33上。 此外，通过真空吸附而将工件9在第二面朝向上侧的状态下固定在第二支撑台33上。
〈断开步骤〉
如果反转步骤结束，那么如图7(b)及图7(c)所示，利用第二支撑台横向移动机构 34及第二支撑台纵向移动机构35，使固定在第二支撑台33上的工件9从主路径Rl的反转位置P2经过与主路径Rl并列的副路径R2上的副路径开始位置P4及副路径结束位置P5而移动至主路径Rl的送出位置P3。而且，在固定在第二支撑台33上的工件9沿着副路径R2移动的过程中，断开装置30的升降机构32对工件9的第二面沿着多条划线Ls中的每一条依序推压断开棒31。由此，工件9沿着划线Ls产生脆性破坏，而被分断成多个元件板材91，并且被搬送至送出位置P3。〈效果〉在分断装置I中，利用反转装置20进行的反转步骤是在主路径Rl上的反转位置P2执行，利用断开装置30进行的断开步骤是在与主路径Rl并列的副路径R2上执行。因此，反转装置20与断开装置30是错开装置宽度方向(Y轴方向)上的位置而配置。因此，在分断装置I中，可避免反转装置20与断开装置30的相互干扰，并且可确保各装置的维护空间，且可使反转装置20与断开装置30整体在主路径方向上的尺寸、即长度方向的尺寸减小。而且，在分断装置I中，反转装置20与断开装置30 (推压机构)配置在从装置宽度方向(Y轴方向)观察时至少一部分重叠的位置。因此，可使反转装置20与断开装置30整体在主路径方向上的尺寸更小。而且，一般来说，只形成横贯于宽度方向的划线Ls的较长的工件9与形成格子状的划线的工件不同，而是相对较小，且较轻。因此，第一支撑台移动机构14、第二支撑台横向移动机构34及第二支撑台纵向移动机构35可通过相对小型且简单的机构来实现。而且，作为长条状脆性板材的工件9是在长度方向沿着主路径方向的状态下被输送。而且，第一支撑台移动机构14及第二支撑台横向移动机构34只要使固定着工件9的第一支撑台13沿着工件9的宽度方向从主路径上的加工基准位置Pl只往返移动较工件9的较小的宽度略长的程度的较短距离即可。因此，不论工件9的长度如何，装置宽度方向上的分断装置I的尺寸均抑制地相对较小。而且，在沿着主路径Rl输送工件9的输送装置40中，将支撑工件9的移动支撑机构42可移动地支撑的支架41沿着主路径方向在遍及从较反转位置P2更靠上游侧的位置至较送出位置P3更靠下游侧的位置的范围内形成一排。这样，输送装置40的构成得到简化。另外，在分断装置I中，沿着主路径Rl输送工件9的输送装置40 (输送机构)与支撑切刀11的机构(杆12及升降机构15等)分开配置在主路径Rl的左右两侧。因此，在输送装置40中，支撑移动支撑机构42的较长的支架无需为了避免与支撑切刀11的机构的干扰而与支撑切刀11的机构分开配置在加工基准位置Pl的上游侧及下游侧。而且，在分断装置I中，在工件9的长度方向沿着主路径方向的状态下形成划线Ls0因此，不像图9所示的第2先前例那样需要使工件9转换方向的机构及步骤。因此，也不存在以下问题，即，为了转换工件9的方向，装置变得大型化及复杂化，并且分断步骤所需的时间变长。而且，在分断装置I中，在将多个切刀11保持在加工位置的状态下，利用第一支撑台移动机构14使工件9沿着与作为输送方向的主路径方向(X轴方向)交叉的装置宽度方向(Y轴方向)移动。因此，对正在移动的工件9的第一面同时形成沿着装置宽度方向横贯工件9的多条划线Ls。这样，与I个切刀11只往返移动与划线Ls的条数相应的次数的第I先前例(参照图8)相比，刻划步骤所需的时间大幅度地缩短。
如上所示，通过采用分断装置1，在利用刻划加工而只沿着着沿着宽度方向的划线 Ls分断较长的工件9的情况下，可缩短刻划步骤所需的时间，并且可使装置简化及小型化。
〈其他〉
在分断装置I中，也可暂且认为第一支撑台移动机构14是使第一支撑台13沿着与主路径方向以除90°以外的角度交叉的方向移动的机构。例如在要求将长方形状的工件9分断成平行四边形状的多个元件板材91的情况下，第一支撑台移动机构14只要使第一支撑台13沿着与主路径方向(X轴方向)倾斜地交叉的方向往返移动即可。
而且，在分断装置I中，也可认为第一支撑台移动机构14是使第一支撑台13在与主路径方向交叉的方向上沿着曲线路径移动的机构。由此，形成沿着宽度方向横贯工件9 的曲线状的划线Ls。但是，在该情况下，断开棒31是其前端形成沿着曲线状的划线Ls的曲线状的脊线的构件。
而且，在分断装置I中，也可认为断开装置30中的包括断开棒31及升降机构32 的推压机构整体配置在从装置宽度方向(Y轴方向)观察时与反转装置20重叠的位置。由此，分断装置I在主路径方向(X轴方向)上的尺寸变得更小。
例如可通过将反转装置20的支柱兼用作支撑推压机构中的升降机构32的2根支柱中的一者等，而将推压机构整体配置在从装置宽度方向观察时与反转装置20重叠的位置。
然而，像成为液晶显示面板的母材的玻璃基板那样，存在工件9具有2片脆性板材重叠而成的构造的情况。这种双层构造的工件9必须对2片脆性板材中的每一片执行分断步骤。
因此，在作为加工对象的工件9具有双层构造的情况下，沿着主路径方向(X轴方向)并列配置2个分断装置I即可。在该情况下，配置在前段的分断装置I中的送出位置 P3成为配置在后段的分断装置I中的收进位置PO。
另外，在作为加工对象的工件9具有双层构造的情况下，沿着主路径方向并列配置的2个分断装置I整体是将双层构造的工件9整体分断成分别具有双层构造的多个元件板材91的分断系统。
而且，在2个分断装置I沿着主路径方向(X轴方向)并列配置的情况下，也可认为输送装置40中的一排支架41遍及2个分断装置I的两者而形成一排。
而且，如上所述，分断装置I是相对于长度方向的尺寸来说宽度方向的尺寸极小的装置。因此，也可认为多个分断装置I沿着装置宽度方向并列配置。例如可认为2个分断装置I是关于沿着主路径方向的中心线对称地配置。在该情况下，可认为构成2个输送装置40的2根支架41配置在装置宽度方向上的两外侧。
而且，在作为加工对象的工件9具有双层构造的情况下，也可认为分别包括沿着主路径方向并列的2个分断装置I的多组分断系统沿着装置宽度方向并列配置。例如可认为2组分断装置系统关于沿着主路径方向的中心线对称地配置。
而且，在分断装置I中，也可认为对工件9形成划线Ls的多个切刀11为对工件9 形成划线Ls的多个激光出射部。另外，激光出射部为刻划加工端的一例。
权利要求
1.一种分断装置，通过对朝沿着第一方向的主路径上的多个位置依序输送的脆性板材形成划线，且使所述脆性板材沿着所述划线脆性破坏，而将所述脆性板材分断成多个元件板材，且该分断装置包括 反转机构，使在第一面形成着横贯于与所述第一方向交叉的第二方向的多条所述划线的所述脆性板材在所述主路径上的指定的反转位置上下反转； 支撑台，支撑并固定由所述反转机构反转后的所述脆性板材； 支撑台移动机构，使所述支撑台从所述反转位置移动至与所述主路径并列的副路径上的副路径开始位置，且进一歩使所述支撑台沿着所述副路径从所述副路径开始位置移动至副路径结束位置后，使所述支撑台从所述副路径结束位置移动至所述主路径上的指定的送出位置；及 推压机构，通过在所述支撑台沿着所述副路径移动的过程中，沿着所述划线推压固定在所述支撑台上的所述脆性板材的所述第一面的相反侧的第二面，而将所述脆性板材分断成多个所述元件板材。
2.根据权利要求I所述的分断装置，其中 所述反转机构与所述推压机构配置在从与所述第一方向正交的方向观察时至少一部分重叠的位置。
3.根据权利要求I或2所述的分断装置，还包括输送机构，该输送机构包含 ー排支架，在所述主路径的左右两侧中的ー侧，在遍及进一步到达从所述第一方向上的所述反转位置至所述送出位置的范围的两侧的范围内，沿着所述第一方向形成；及 移动支撑部，沿着所述第一方向可移动地由所述ー排支架支撑，选择性地切换支撑所述脆性板材的状态与解除所述脆性板材的支撑的状态，且将所述脆性板材依序输送至所述主路径上的多个位置。
4.一种分断装置，通过对朝沿着第一方向的主路径上的多个位置依序输送的脆性板材形成划线，且使所述脆性板材沿着所述划线脆性破坏，而将所述脆性板材分断成多个元件板材，且该分断装置包括 第一支撑台，支撑并固定所述脆性板材； 第一支撑台移动机构，使所述第一支撑台从所述主路径上的指定的加工基准位置沿着与所述第一方向交叉的第二方向往返移动； 多个刻划加工端，对所述脆性板材形成所述划线； 加工端支撑机构，沿着所述第一方向隔开间隔支撑多个所述刻划加工端中的每ー个，并且将多个所述刻划加工端中的每ー个保持在可对利用所述第一支撑台移动机构而正在移动的所述第一支撑台上所固定的所述脆性板材形成所述划线的加工位置； 反转机构，使在第一面形成着横贯于与所述第一方向交叉的第二方向的多条所述划线的所述脆性板材，在所述主路径上的较所述加工基准位置更靠输送方向下游侧的反转位置上下反转； 第二支撑台，支撑并固定由所述反转机构反转后的所述脆性板材； 第二支撑台移动机构，使所述第二支撑台从所述反转位置移动至与所述主路径并列的副路径上的副路径开始位置，且进一歩使所述支撑台沿着所述副路径从所述副路径开始位置移动至副路径结束位置后，使所述支撑台从所述副路径结束位置移动至所述主路径上的指定的送出位置 '及 推压机构，通过在所述第二支撑台沿着所述副路径移动的过程中，沿着所述划线推压固定在所述第二支撑台上的所述脆性板材的所述第一面的相反侧的第二面，而将所述脆性板材分断成多个所述元件板材。
全文摘要
本发明涉及一种分断装置。本发明在利用刻划加工只沿着横贯于宽度方向的多条划线分断长条状脆性板材的工件的装置中，可高效地配置使工件上下反转并且推压工件的各机构，从而可使装置简化及小型化。在分断装置(1)中，反转装置(20)使形成着横贯于与主路径(R1)的方向交叉的装置宽度方向的多条划线(Ls)的工件(9)在主路径(R1)上的反转位置(P2)上下反转。第二支撑台横向移动机构(34)及第二支撑台纵向移动机构(35)使固定着反转后的工件(9)的第二支撑台(33)从反转位置(P2)移动至与主路径(R1)并列的副路径(R2)上，且进一步使其沿着副路径(R2)移动后，使其从副路径(R2)移动至主路径(R1)上的送出位置(P3)。断开装置(30)在第二支撑台(33)沿着副路径(R2)移动的过程中，沿着划线(Ls)推压工件(9)。
文档编号C03B33/02GK102975296SQ20121032169
公开日2013年3月20日 申请日期2012年9月3日 优先权日2011年9月5日
发明者西尾　仁孝, 中田　胜喜 申请人:三星钻石工业股份有限公司