以下添付図面に基づいて、本発明の一実� ��形態におけるスクライブ装置を説明する。� ��1はスクライブ装置の概念的な斜視図を示す 。スクライブ装置は、ワークWの表面に沿っ� �カッタ6をスクライブ方向であるX軸方向に相 対的に移動させて、ワークWの表面にX軸方向� ��スクライブ線Sを形成する。ワークWはスク� �イブ装置のテーブル1上に載置される。テー� ��ル1にはワークWを真空吸着する複数の吸着� �が開けられる。スクライブ装置のベース10(� �2参照)上には、ヘッド移動方向(X軸方向)に伸 びるコラム5が設けられる。コラム5には、ス� ��ライブヘッド8をX軸方向に移動させるX軸移� ��機構20が設けられる。スクライブヘッド8の� ��端にはワークWに当接するカッタ6が設けら� �る。X軸移動機構20がカッタ6をX軸方向へ移動 させることによってワークWにスクライブ線S� ��形成される。

 図1に示されるように、スクライブ装置に は、ワークWの凸凹に正確に追従するために� �クライブ方向(X軸方向)に対して上下方向(Z軸 方向)のZ軸31が設けられる。このZ軸31は、カ� �タ6がワークWに切り込む深さを調節する切込 み深さ調節部として機能し、スクライブ線の 全長に渡ってカッタ6の切込み深さが一定に� �るようにカッタ6の切込み深さを調節する。

 また、スクライブ装置には、ワークWの表 面に真直なスクライブ線を形成するためにス クライブ方向(X軸方向)に対して左右方向(Y軸� ��向)のY軸32が設けられる。このY軸32は、カッ タ6をワークWに対してY軸方向に相対的に微動 させるY軸補正機構として機能し、X軸移動機� ��20がカッタ6をX軸方向へ移動させるとき、ワ ークWにX軸方向の真直なスクライブ線Sを形成 できるようにワークWをY軸方向に微動させる� ��

 図2はX軸方向からみたスクライブ装置の� �軸の構成図を示す。スクライブ装置のベー� �10上には、テーブル1をY軸方向に移動させるY 軸32が設けられる。Y軸32は、Y軸テーブル41がY 軸方向に直線運動するのを案内するリニアガ イド42と、Y軸テーブル41をY軸方向に駆動させ るボールねじ、リニアモータ等の駆動手段43� ��から構成される。Y軸32は、ワークWにX軸方� �に伸びる複数本の平行なスクライブ線を形� �できるように、ワークWが載置されるテーブ� ��1をY軸方向に所定ピッチずつ移動させる。Y� ��32上には、カッタ6に対してワークWを位置決 めするためのθ軸25が設けられる。θ軸25はテ� ��ブル1を水平面内で旋回させる。

 コラム5には、カッタ6をX軸方向に移動さ� ��るX軸移動機構20が設けられる。X軸移動機構 20は、ワークWの表面内のX軸方向にX軸ステー� ��2を移動させる。X軸移動機構20は、X軸ステ� �ジ2がX軸方向に直線運動するのを案内するリ ニアガイド3と、X軸ステージ2をX軸方向に駆� �させるボールねじ、リニアモータ等の駆動� �段44とから構成される。このX軸ステージ2に� ��、カッタ6の切込み深さを調節するZ軸31が取 り付けられる。

 図3は、Y軸方向からみたZ軸31の正面図を� �す。X軸ステージ2の垂直面内の取り付け面2a� ��は、ワークWの表面と直交するZ軸方向に昇� �可能にヘッドベース11が取り付けられる。ヘ ッドベース11とX軸ステージ2との間には、ヘ� �ドベース11がZ軸方向にスライドするのを案� �するリニアガイド14が設けられる。リニアガ イド14は、細長く伸びる軌道レール15と、軌� �レール15に沿ってスライド可能な移動ブロッ クと、で構成される。リニアガイド14の軌道� ��ール15がステージ2に取り付けられ、リニア� ��イド14のブロックがヘッドベース11の背面に 取り付けられる。

 ヘッドベース11は、ボールねじ機構等の� �動手段によってZ軸方向に昇降される。ボー� ��ねじ機構は、ヘッドベース11に固定される� �ールねじナット12と、X軸ステージ2に回転可� ��に支持されるねじ軸16と、ねじ軸16を回転駆 動させるモータ13と、から構成される。モー� ��13にはサーボモータやパルスモータを用い� �ことができる。モータ13がねじ軸16を回転駆� ��すると、ボールねじ機構によってヘッドベ� ��ス11がZ軸方向に昇降する。ボールねじ機構� ��ワークWの切込み深さを調節するために用い られるので、ボールねじ機構がヘッドベース 11を上下させるストロークは小さい。このた� ��、ボールねじ機構の替わりに、圧電素子、� ��歪素子、コイルと磁石を組み合わせたリニ� ��モータを用いてもよい。

 ヘッドベース11にはスクライブヘッド8が� ��り付けられる。この図3に示されるスクライ ブヘッド8においては、スクライブヘッド8に� ��重付加機構である荷重付加シリンダ7が組み 込まれる。荷重付加シリンダ7は、カッタ6を� ��ークWに押圧し、カッタ6からワークWに荷重� ��付加する。荷重付加シリンダ7のロッドの先 には、カッタ6をZ軸方向に振動させる振動子9 が固定される。カッタ6には、算盤玉状の回� �可能なカッターホイールを用いてもよいし� �ダイヤモンドが埋め込まれるポイントダイ� �を用いてもよい。

 これらのカッタ6を有するスクライブヘッ ド8、Z軸方向に昇降可能なヘッドベース11、� �ッドベース11をZ軸方向に昇降させるボール� �じ機構が切込み深さ調節部を構成する。

 X軸ステージ2には、ワークWの高さを測定� ��る高さ測定部18が取り付けられる。高さ測� �部18は、スクライブヘッド8の進行方向の前� �に配置され、カッタ6がワークWにスクライブ 線を形成する最中に、カッタ6の進行方向の� �方のワークWの測定点W1の高さを測定する。� �さ測定部18は、レーザー変位計や、超音波変 位計からなる。

 ボールねじ機構のモータ13は制御部によ� �て制御される。制御部は、カッタ6がワークW の測定点W1を通過するとき、高さ測定部18が� �定したワークWの測定点W1の高さに基づいて� �ワークWの切込み深さが一定になるように(言 い換えれば、ヘッドベース11からワークWの表 面までの距離が一定になるように)、カッタ6� ��上下動させる。

 ここで、高さ測定部18がカッタ6と同じX軸 方向位置に配置され、カッタ6の位置のワー� �Wの高さを測定したのでは、いくら制御部を� ��速応答させても、カッタ6が上下動するまで に多少の時間が必要になってしまい、カッタ 6をワークWの凸凹に正確に追従させることが� ��きない。このため、高さ測定部18はカッタ6� ��上下動に時間的な遅れが生じないようにカ� ��タ6の進行方向の前方の測定点W1の高さを測� ��する。そして、制御部はカッタ6が前方のワ ークWの測定点W1に到達するまでの時間及び制 御部の応答時間を加味した上で、カッタ6が� �ークWの測定点W1を通過するとき、高さ測定� �18が測定した測定点W1の高さに基づいてカッ� ��6の切込み深さが一定になるようにカッタ6� �上下動させる。カッタ6が前方のワークWの測 定点W1に到達するまでの時間は、カッタ6から 高さ測定部の測定点W1までのX軸方向距離とカ ッタ6の移動速度とから算出される。

 荷重付加シリンダ7だけではワークWの凸� �にカッタ6が受動的にしか追従することがで� ��ないが、本実施形態のようにカッタ6を上下 動させることで、ワークWの凸凹にカッタ6を� ��動的に追従させることができる。ワークWの 平面度が不均一でもワークWに付与する荷重� �一定にすることができるので、カッタ6が過� ��にワークWに押し付けられることを避け、カ ッタ6がワークWの凸凹を通過する際に発生し� ��ちな微細なスクライブ屑の発生を抑えるこ� ��ができる。

 ところで、X軸ステージ2のX方向の真直精� ��は、リニアガイド3のコラム5への取り付け� �法、及び温度などの動作環境によって左右� �れる。図4は、スクライブ線が形成されたワ� ��クWの平面図を示す。X軸ステージ2の真直精� ��が良好でないと、スクライブ線Sが湾曲し、 理想とする真直なスクライブ線(図中二点鎖� �で示す)に対してY方向(図中左右方向)に位置� ��れを起こす。スクライブ線Sが湾曲すると、 カッタ6からワークWに左右方向に力が発生し� ��局部的にダメージが発生する。これを防止� ��るために、本実施形態ではカッタ6の位置を Y軸方向に補正するY軸補正機構32(Y軸32,図1及� �図2参照)を設けている。Y軸補正機構32のスト ロークは小さいので、ボールねじ機構での微 動動作を、圧電素子や磁歪素子を替わりに用 いて行うこともできる。

 X軸ステージ2をX軸方向に移動させると、X 軸ステージ2は微小ながらY軸方向にも変位す� ��。この変位量をY軸方向に補正しながらX軸� �テージ2をX軸方向に移動させることにより真 直性の高いスクライブ線を形成する。具体的 には、まず、X軸ステージ2をX軸方向に移動さ せたときのX軸ステージ2の真直性、すなわちX 軸ステージ2のY軸方向の変位量をレーザー測� ��器等により測定する。例えば、X軸ステージ 2をX軸方向に移動させ、X軸ステージ2のY軸方� ��の変位量を連続的に測定するか、又はX軸ス テージ2をX軸方向に所定ピッチ毎に移動させ� ��X軸ステージ2を移動させる毎にX軸ステージ2 のY軸方向の変位量を測定する。測定されたX� ��ステージ2のY軸方向の変位量は、X軸ステー� ��2の移動量に関連付けて制御部に記憶される 。そして、制御部は、ワークWにX軸方向にス� ��ライブ線を形成するとき、この記憶値に基� ��いてスクライブ線が真直になるように、X軸 移動機構20及びY軸補正機構を制御する。すな わち、制御部は、X軸移動機構20によってX軸� �テージ2をX軸方向に移動させる間、X軸ステ� �ジ2のY軸方向への変位量がゼロになるように 、Y軸補正機構を微動させる。X軸ステージ2を X軸方向へ所定のピッチ毎に移動させてY軸変� ��量を測定する場合、X軸ステージ2のX軸方向� ��の移動量及びX軸ステージ2のY軸方向への変� ��量を直線補間する。

 なお、ワークWの表面にスクライブ線Sを� �成した後、スクライブ線SのY軸方向への変位 量を測定してもよい。ただし、椅子のキャス タのような首振り式のカッタを用いた場合、 カッタが首を振ることでスクライブ線Sが真� �に近づいている可能性があることに留意す� �必要がある。

 図5は、切込み深さ調節部であるZ軸31の他 の例を示す。図中(a)はX軸方向からみたZ軸31� �側面図を示し、(b)はY軸方向からみたZ軸31の� ��面図を示す。この例のZ軸31もワークWの表面 と直交するZ軸方向に昇降するヘッドベース11 を有する。ヘッドベース11には、スクライブ� ��ッド8がヘッドベース11に対してZ軸方向にス ライド可能に支持される。ヘッドベース11と� ��クライブヘッド8との間には、スクライブヘ ッド8がZ軸方向にスライドするのを案内する� ��ニアガイド46が設けられる。スクライブヘ� �ド8の下端にはワークWの表面を転がり運動で きるようにホイール状のカッタ6が回転可能� �設けられる。スクライブヘッド8内には、カ� ��タ6をZ軸方向に振動させる振動子9が収容さ� ��る。

 ヘッドベース11には、スクライブヘッド8� ��ワークWに押圧する荷重付加機構47が取り付� ��られる。荷重付加機構47は、エアシリンダ� �はサーボモータからなる。エアシリンダに� �給される空気圧力やサーボモータのトルク� �制御することでスクライブヘッド8に付与さ� ��る荷重を調節することができる。ヘッドベ� ��ス11とスクライブヘッド8との間には、弾性� ��材としてコイルばね48が掛け渡される。コ� �ルばね48は、スクライブヘッド8の自重を支� �し、スクライブヘッド8の自重がワークWにか かるのを防止する。

 荷重付加機構47とスクライブヘッド8との� ��には、荷重測定部として例えばロードセル5 0が設けられる。このロードセル50は、荷重付 加機構47からスクライブヘッド8に付与される 荷重を測定する。ロードセル50が測定した測� ��値は、目視確認できる液晶表示装置等の表� ��部51に表示される。ロードセル50の出力信号 を外部制御系に出力してもよい。

 薄型化したFPD用基板のスクライブ工程に� ��ける付加荷重は、より低荷重で安定した負� ��状態を維持する必要性が生じている。荷重� ��加機構47とスクライブヘッド8との間にロー� ��セル50を配置することで、カッタ6をワークW に対して押し付けている荷重やスクライブ動 作中の荷重変動をモニタリングすることがで きる。このため、Z軸の高さ制御の効果を確� �し、最適な設定を実現することが可能にな� �。

 また、スクライブ中の荷重データを蓄積� ��、荷重の履歴管理を行うことで、ツール交� ��等のメンテナンスの目安とすることができ� ��スクライブ不良を未然に防ぐことができる� ��さらに、あらかじめ取得したスクライブ時� ��荷重データをベースとして、大きな荷重変� ��が突発的に起こった場合は、スクライブ異� ��として動作を停止させることも可能になり� ��製品歩留まりの低下を防ぐことができる。� ��らに、荷重変動状況をリアルタイムで制御� ��へフィードバックさせて、Z軸の高さ制御を 行うことも可能である。

 ワークWがカッタ6から実際に受ける荷重� �、荷重付加機構47による負荷とスクライブヘ ッド8の自重との和になる。コイルばね48によ ってスクライブヘッド8の自重の影響を小さ� �することで、カッタ6からワークWに付加され る荷重もより低荷重にすることができる。

 本実施形態のスクライブ装置は、ガラス� ��板の表面にスクライブ線を刻み付ける他に� ��ガラス基板21に張られた保護シート23を切断 するのに用いることもできる。図6に示され� �ように、ガラス基板21の上には糊22が塗布さ� ��、糊22の上に保護シート23が張られる。ガラ ス基板21に疵をつけることなく、保護シート2 3のみを切断する場合、カッタ6を糊の厚みの� ��囲内で走行させる必要がある。保護シート2 3の表面の高さを測定し、測定値に基づいて� �ッタ6の高さを制御することで、ガラス基板2 1に疵を付けることなく、保護シート23のみを 切断することが可能になる。

 なお本発明は、上記実施形態に限られる� ��となく、その要旨を変更しないで種々の実� ��形態に具現化できる。例えば、振動子を設� ��ずに荷重付加シリンダのロッドにホイール� ��のカッタを直接取り付けてもよい。またス� ��ライブヘッドには荷重付加機構を設けなく� ��もよい。

 さらに上記実施形態においては、スクラ� ��ブ装置にZ軸及びY軸補正機構の両方が設け� �れているが、どちらか一方のみであっても� �い。ワークに対するカッタのX軸方向への移� ��は相対的なものであるからワーク側が移動� ��てもよい。

 さらに、高さ測定部がカッタの位置のワ� ��クの高さを測定することができれば、高さ� ��定部をスクライブヘッドと一緒に上下させ� ��もよい。そして、高さ測定部が測定するワ� ��クの高さが一定になるように、制御部が切� ��み深さ調節部をフィードバック制御しても� ��い。

 本明細書は、2007年3月30日出願の特願2007-0 95048に基づく。この内容はすべてここに含め� ��おく。