刻劃用刀輪及刻劃裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明是有關于一種用于對脆性材料基板、尤其是對包含強化玻璃的玻璃基板進行刻劃的刀輪及刻劃裝置。
【背景技術】
[0002]強化玻璃，以藉由在制造步驟中的離子交換的化學性處理，而在玻璃板的表面層(從表面起深度為5 μπι?50 μπι左右)形成壓縮應力殘留的壓縮應力層，且在玻璃板內部殘留伸張應力的方式所制造出的玻璃。
[0003]強化玻璃的特征，具有因壓縮應力層的影響而對于外力難以破裂的性質，相反地，一旦在玻璃板表面產生龜裂并進展至殘留伸張應力存在的玻璃板內部，則于當下反而有使龜裂變得容易加深浸透的性質。
[0004]一般而言，以刀輪分斷玻璃板的方法，是由首先利用刀輪(亦稱刻劃輪)在玻璃板表面形成有限深度的刻劃線(肋痕)的步驟、及其后藉由從玻璃板的背側沿刻劃線以裂斷桿或裂斷滾筒進行按壓而裂斷的步驟構成(參照專利文獻I及專利文獻2)。
[0005]在以刀輪刻劃玻璃板的方法中，存在有“外切”與“內切”，且外切與內切的刻劃方法可根據玻璃板的種類或厚度、用途，而選擇性地分開使用(參照專利文獻2)。
[0006]專利文獻1:日本特許第3074143號公報
[0007]專利文獻2:日本特開號公報
[0008]前者的“外切”，如圖7Α所示，是以如下的方式進行刻劃的方法:將刀輪K的最下端以下降至較玻璃板M表面(上面)稍微下方的狀態下，設定在玻璃板M的單側端部的外側位置(刻劃開始位置)。然后，使刀輪K從設定位置水平移動，與玻璃板M端部碰撞而形成初始痕，進一步地一邊以既定的刻劃壓按壓、一邊水平移動。
[0009]在上述的外切手段(方法)中，刀輪K的刃前端在玻璃板M端部的刻入(侵入)佳，能夠容易形成初始痕，并且由于已加工的刻劃線到達至玻璃板M的端部，因此在接下來的步驟中的裂斷能夠容易且正確地進行。
[0010]然而，在強化玻璃板的情形，因其表面層的殘留應力的影響而對于使刃前端侵入玻璃板端部需要較強的按壓負載，尤其是在如圖8所示般的已將端面R進行倒角處理的基板，由于刃前端容易滑動，因此必須設定更強的按壓負載，使在基板端部的碰撞時的沖擊變大。因此，有時會有在強化玻璃板的端部產生缺欠，從玻璃板端部破斷且不規則的龜裂先行等情況。此外，亦在刀輪側因與強化玻璃板端部有較強的碰撞而容易產生刃前端的磨耗或刃損傷等，使得使用壽命變短。
[0011 ] 后者的“內切”，如圖7Β所示，是以如下的方式進行刻劃的方法:在從玻璃板M的端緣起2mm?1mm左右內側(刻劃開始位置)使刀輪K從上方下降并以既定的刻劃壓抵接于玻璃板M，一邊按壓一邊使刀輪K水平移動。
[0012]在上述的內切手段中，由于刀輪K并不會有與玻璃板M端部碰撞般的情形，因此不會有在玻璃板M端部產生缺欠的情況。此外，關于刃前端的耗損亦相較于外切的情形能夠獲得抑制。
[0013]然而，在強化玻璃板的情形，在使刃前端往下按壓并抵接于玻璃板表面時，刃前端往玻璃板表面層的侵入非常地不佳，因此，有時會有因滑動產生而使刻劃加工變困難的情形。此外，有時會存在如以下等的不佳情況:為了使刃前端侵入而若以較強的按壓負載進行刻劃，則因強化玻璃板內部的殘留伸張應力的影響而導致一次性破斷而完全分斷，若將刃前端的前端角度設為較小，則使得不規則的龜裂產生于刃前端的行進方向前方的先行情況容易產生。
[0014]如此般，對強化玻璃板的刻劃加工，與對現有習知所使用的碳酸鈉玻璃板等的刻劃加工不同，即使是藉由“外切”，或即使是藉由“內切”，均難以良好地形成刻劃線。該傾向，在玻璃板表面的壓縮應力層較厚且殘留應力較大的玻璃板、或如保護液晶表面的覆蓋玻璃等般呈曲線狀對4個角落進行刻劃的情形更明顯地出現。
[0015]由此可見，上述現有的刀輪及刻劃裝置在結構與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設計被發展完成，而一般產品又沒有適切結構能夠解決上述問題，此顯然是相關業者急欲解決的問題。

【發明內容】

[0016]本發明的目的在于提供一種即使是對加工困難的強化玻璃制的玻璃板，亦能夠藉由“外切”的手段以低負載并確實地形成刻劃線的刀輪及刻劃裝置。
[0017]本發明的目的是采用以下技術方案來實現的。本發明提出一種刻劃用刀輪，具備由成為刃前端的圓形棱線、與從該棱線連續的左右斜面構成的刃前端區域；其中，由該左右斜面形成的刃前端角度為125°以上的鈍角；該刃前端區域的寬度，與預定的刻劃線的寬度相等或者為其以下的值，并為10 μπι?30 μπι。
[0018]本發明的目的還可采用以下技術措施進一步實現。
[0019]較佳的，前述的刻劃用刀輪，其中，該刀輪以可放電加工的材料形成，且刀輪的左右寬度形成為較該刃前端區域的寬度大，連結該刀輪左右側面與該棱線的左右的傾斜面的一部分，藉由放電加工切除而藉此形成該刃前端區域。
[0020]較佳的，前述的刻劃用刀輪，其中，該材料是可放電加工的超硬合金或燒結鉆石、單結晶鉆石或多結晶鉆石。
[0021]本發明的目的還采用以下技術方案來實現的。本發明提出一種刻劃裝置，其中，具備通過保持具保持前述的刀輪的刻劃頭、及載置應加工的脆性材料基板的平臺；藉由使該刻劃頭相對于該脆性材料基板相對移動，利用該刀輪的刃前端在該脆性材料基板的表面形成有限深度的刻劃線。
[0022]本發明的刀輪，安裝在被組入于刻劃裝置的刻劃頭的保持具，且于對在平臺上所載置的強化玻璃板以“外切”手段進行刻劃時使用。借由上述技術方案，本發明刻劃用刀輪及刻劃裝置至少具有下列優點及有益效果:
[0023]在該刻劃時，由于已將刃前端區域的寬度設成為與預定的刻劃線的寬度相等或者為其以下的值并為10 μπι?30 μπι的細窄寬度，因此在外切的步驟中，在刃前端騎上強化玻璃板的端部時，藉由刃前端施加集中負載而藉此即使是低負載亦能夠有效率地形成初始痕，且能夠使接著進行的刻劃線加工以較習知的刀輪更低的負載形成。此外，刃前端區域的寬度即使較小，由于刃前端角度為125°以上的鈍角，因此(龜裂)先行難以產生，此外能夠維持刻劃所必需的刃前端強度，并能夠抑制刃損傷等。
[0024]藉此，僅將放電加工的治具電極按壓于左右的傾斜面，而能夠容易且精密地加工寬度狹窄且細微的刃前端區域，并且由于藉由放電加工切除的凹部，并非接觸于刻劃時應加工的玻璃板而進行刻劃的部分，因此無需精加工研磨等的后置處理，而能夠以原狀態作為制品使用。此外，寬度狹窄的刃前端區域，與已將左右寬度設成較刃前端區域寬的刀輪的本體部分連接而受到支承，因此能夠保持刻劃所必需的強度，且能夠抑制刻劃中的破損。
[0025]上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發明的上述和其他目的、特征和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。
【附圖說明】
[0026]圖1是表示本發明的刻劃裝置的概略性的主視圖。
[0027]圖2是表示本發明的刀輪的主視圖。
[0028]圖3是表示圖2的刀輪的刃前端區域的放大剖面圖。
[0029]圖4是表示刀輪騎上強化玻璃的端部的狀態的放大剖面圖。
[0030]圖5是表示刃前端加工前的刀輪的主視圖。
[0031]圖6A、圖6B是對刀輪以形雕放電加工實施凹部時的說明圖。
[0032]圖7A、圖7B是表示外切與內切的手段的說明圖。
[0033]圖8是表示應加工的強化玻璃的端部的立體圖。
[0034]【主要元件符號說明】
[0035]A:刀輪L1:刃前端區域的寬度
[0036]L2:刀輪的寬度W:強化玻璃
[0037]α:刃前端角度1:平臺
[0038]10:刻劃頭11:保持具
[0039]20:刃前端區域21:刃前端棱線
[0040]22a、22b:左右斜面23:凹部
[0041]24a、24b:假想傾斜面L4:預定的刻劃線的寬度
【具體實施方式】
[0042]為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發明提出的一種刻劃用刀輪及刻劃裝置的【具體實施方式】、結構、特征及其功效，詳細說明如后。
[0043]圖1是表示本發明的刻劃裝置，其具備有載置并保持脆性材料基板W的平臺I。作為脆性材料基板，可例舉如玻璃基板、或由低溫燒成陶瓷或高溫燒成陶瓷等構成的陶瓷基板、硅基板、化合物半導體基板、藍寶石基板、石英基板等。在本實施例中，使用強化玻璃板作為脆性材料基板。平臺1，成為可沿水平的軌條2于Y方向(