專利名稱：脆性材料基板用刀輪及具備該刀輪的劃線器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種脆性材料基板用切割刀輪和采用它的劃線器，尤其涉及一種玻璃切割刀輪及采用它的劃線器。
背景技術(shù)：
本發(fā)明的說明中，以加工對象為玻璃板的玻璃切割刀輪為例來說明。另外，該刀輪可用于半導(dǎo)體晶片或陶瓷等脆性材料的切斷。
該玻璃切割刀輪，是采用超硬合金或鉆石制成的圓盤，其兩側(cè)的圓周邊緣部同時斜向削入而在圓周面形成V字形的刀刃，該刀輪用于以旋轉(zhuǎn)自如的方式裝在自動玻璃劃線刀的刀頭上。
然而，若利用所述的玻璃切割刀輪則無法獲得深切痕(垂直裂縫)，而且劃線時在玻璃板上容易打滑，刀尖容易產(chǎn)生磨耗，而發(fā)生玻璃加工后的品質(zhì)上的問題，其沿著刻劃線會產(chǎn)生殘留應(yīng)力，而裂片后，在玻璃截面上容易產(chǎn)生多余的缺口(水平裂縫)。
因此，本發(fā)明申請人以前所揭示的「玻璃切割刀輪」(日本專利申請第平8-141614號)中，如圖1所示，形成有突起5，它是通過沿著刀尖3(形成于玻璃切割刀輪1的V字狀刀刃2的棱線部)，以等間隔的方式設(shè)置細(xì)微的切口4而形成。借此，劃線時所發(fā)生的殘留應(yīng)力可受到抑制，此外，裂片后在玻璃截面上也將減少多余缺口(水平裂縫)的發(fā)生機(jī)會，而成功地獲得了可貫穿玻璃的深度的垂直裂縫。
近年來液晶面板的需求正急遽增加，隨之而來，對高品味的液晶面板需求越來越高。因此，必須努力進(jìn)一步抑制讓品質(zhì)降低的水平裂縫。本發(fā)明所欲提供的玻璃切割刀輪就是主要滿足加工液晶面板。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種不會損害劃線性能，且能減少水平裂縫的玻璃切割刀輪。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的脆性材料基板用刀輪，沿著其圓周部上具有V字形的刀刃，其特點是所述V字形的刀刃的形狀為形成刀尖的刀刃棱線部自側(cè)面看為多角形。
由于本發(fā)明的玻璃切割刀輪的刀刃棱線部形成為自側(cè)方看的多角形，故在多角形的各頂點對玻璃點施加間斷性的沖擊的同時，在這些頂點外消除了對玻璃板多余的切深，因此能減少水平裂縫的發(fā)生。另外，借著在各頂點間的直線部上形成切口，而能得到與刀尖負(fù)荷下的同程度的垂直裂縫，因此讓水平裂縫的發(fā)生更加減少。
為更清楚理解本發(fā)明的目的、特點和優(yōu)點，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。


圖1是現(xiàn)有的玻璃切割刀輪的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是表示本發(fā)明的第一實施例的玻璃切割刀輪的前視圖及側(cè)視圖。
圖3是表示用于加工本發(fā)明的玻璃切割刀輪的加工裝置；圖4是表示本發(fā)明的第二實施例的玻璃切割刀輪的前視圖及側(cè)視圖；圖5是一般機(jī)構(gòu)的自動玻璃劃線器的前視圖；圖6是圖5的自動玻璃劃線器的側(cè)視圖；圖7是手動型玻璃切割刀；圖8是有關(guān)本發(fā)明的玻璃切割刀輪的使用狀態(tài)示意圖；圖9是有關(guān)本發(fā)明的玻璃切割刀輪的另一使用例的示意圖；圖10是表示本發(fā)明的第三實施例的玻璃切割刀輪的前視圖及側(cè)視圖；圖11是表示本發(fā)明的第四實施例的玻璃切割刀輪的前視圖及側(cè)視圖。
具體實施例方式
圖2示出本發(fā)明的第一實施例。將刀尖即玻璃切割刀輪11的V字狀的左右刀刃12的棱線部13形成正60角形(自側(cè)面視的結(jié)果；為容易了解圖中簡化為正18角形)，并通過在包含所述正60角形各邊的平面上削掉刀刃面，而形成具有125°的刀尖角度θ的所述V字狀刀刃12。也就是說，在含有刀尖13的刀刃12的任一處上，該處的側(cè)截面都成為正60角形，圖2中的Q-Q’線上的側(cè)截面表示于右圖。
另外，可從后述的制作實例了解到，實際上是通過不斷地形成刀刃12才不斷地形成刀尖13。
以下的表是代表本實施例的玻璃切割刀輪11的尺寸。


使用該玻璃切割刀輪11并根據(jù)下表的劃線條件完成劃線。

結(jié)果，垂直裂縫的深度，雖然與圖1的玻璃切割刀輪1的情形相同，卻能抑制水平裂縫的發(fā)生。以圖1的玻璃切割刀輪1獲得深的垂直裂縫的理由可推測形成于刀尖3的突起5在劃線時，對玻璃板施加了間斷性的沖擊所致。然而，因突起5本身變成玻璃切割刀輪的棱線部，故通過局部切掉該棱線所形成的4a部及4b部加以作用而使水平裂縫發(fā)生。
另一方面，本發(fā)明的玻璃切割刀輪11上，雖然正60角形的頂點對玻璃板施加間斷性的沖擊，但因該頂點本身在刀尖的方向上不具有長度，且頂點以外變成直線部(正60角形的一邊)，故在該直線部上的對玻璃板的切入量少，而得以抑制了水平裂縫的發(fā)生。
圖3示出用以制造本玻璃切割刀輪11的加工裝置。將超硬合金制成的圓盤狀刀輪20固定于軸上后，為了形成V字狀的刀刃左側(cè)，通過讓能向該刀刃的角度方向移動的研磨機(jī)22朝所述方向移動并進(jìn)行研磨，以在圓盤狀刀輪20的左側(cè)上形成包含60角形一邊的平面23。之后，借著每讓刀輪20旋轉(zhuǎn)6°(＝360/60)一次就反復(fù)進(jìn)行與所述相同的加工，而能得到具有僅在左側(cè)的60角形平面的刀輪。另外，為了形成V字狀的刀刃右側(cè)，將刀輪自軸上拆下并翻轉(zhuǎn)后，再度固定于軸上。之后，借著圖像處理系統(tǒng)(未圖示)，以符合加工條件的方式定位刀輪，并通過讓研磨機(jī)22再度移動，以在右側(cè)也形成包含一邊的平面25。之后，借著每讓刀輪20旋轉(zhuǎn)6°(＝360/60)一次就反復(fù)進(jìn)行與所述相同的加工，而能得到具有正60角形的刀尖的玻璃切割刀輪11。
還有，對于已經(jīng)形成V字狀刀刃的現(xiàn)有玻璃切割刀輪，利用如圖3所示的加工裝置來加工刀刃部分后，也能獲得本玻璃切割刀輪11。
除了利用研磨機(jī)進(jìn)行研磨加工之外，也可以使用放電加工機(jī)制作本發(fā)明的玻璃切割刀輪11。
圖4是表示本發(fā)明的第二實施例的玻璃切割刀輪31，對于構(gòu)成60角形的刀尖13的各邊，通過形成與圖1的切口4同等的切口14，以消除角邊的直線部。切口14的深度系為設(shè)成正60角形一邊長的大約20％。
圖4的玻璃切割刀輪31中，通過在圖2的玻璃切割刀的直線部的刀尖13形成切口14，以消除角邊的直線部。借此，因能完全消除角邊與玻璃板的接觸，故進(jìn)而能抑制水平裂縫的發(fā)生。
關(guān)于切口14的形成法，與在所述名稱為「玻璃切割刀輪」的日本申請第平8-141614號中將切口形成于刀尖相同，利用在直交方向抵接的圓盤狀的薄的研磨機(jī)來制作該切口。
圖10是用于表示本發(fā)明的第三實施例的玻璃切割刀輪101，對形成有V字狀刀刃的現(xiàn)有玻璃切割刀輪，使用與圖3不同的加工裝置(未圖示)來制作而成。
圖10的玻璃切割刀101，是將用以形成現(xiàn)有玻璃切割刀輪的刀尖的棱線部以與刀輪的放射線方向垂直的方式研磨，以形成多角形的刀輪。即將刀尖的棱線研磨成平面15，借以形成正60角形的頂點部16。
圖11是用于表示本發(fā)明的第四實施例的玻璃切割刀輪111，借助在圖10的平面15形成切口14，以消除角邊的直線部。借此，因能完全消除角邊與玻璃板的接觸，故進(jìn)而能抑制水平裂縫的發(fā)生。
接著，與圖10及圖11的實施例不同，將曲面傾斜面(用于形成現(xiàn)有玻璃切割刀輪的刀尖棱線)的棱線附近的區(qū)域加以研磨，使曲面傾斜面變成局部平面，并使刀尖棱線成為多角形，以在左右傾斜部的一部分上形成由平面所構(gòu)成的多角平面也可以。
上述表格的玻璃切割刀輪11的尺寸僅是一個例子，此處，將一般所推薦的尺寸及劃線條件表示于下表。



上述本發(fā)明的玻璃切割刀輪，適合裝在自動玻璃劃線器及手動型玻璃切割刀。
圖5及圖6是表示一般的自動玻璃劃線器的前視圖及側(cè)視圖，載置玻璃板的平臺41，通過旋轉(zhuǎn)平臺42而在水平方向上旋轉(zhuǎn)，同時借助滾珠螺桿44而能在Y方向(圖5中的左右方向)上移動，另外，切割刀頭(其下端具有旋轉(zhuǎn)自如地裝在軸上的本發(fā)明的玻璃切割刀輪11)46，是沿著滑軌47能在X方向(圖6中的左右方向)移動。
劃線時，通過每將平臺41以既定節(jié)距向Y方向移動一次，切割刀頭46就向X方向移動，而玻璃板便在X方向上被劃線，之后，讓平臺41旋轉(zhuǎn)90°后，若同樣地劃線，則玻璃板這次將在Y方向上被劃線。
此處所示的自動玻璃劃線器的一個例子，也可將本發(fā)明的玻璃切割刀輪應(yīng)用于切割刀頭46固定、平臺41在X方向及Y方向上移動的型式的劃線器，或平臺41固定、切割刀頭46在X方向及Y方向上移動的型式的劃線器。
圖7是表示將本發(fā)明的玻璃切割刀輪11安裝于由本申請人在名稱為「玻璃切割刀」的實用新型公告號為昭62-23780中所揭示的玻璃切割刀61，其筒狀柄握部的下部設(shè)有刀頭62，在該刀頭62的下端具有裝在軸上旋轉(zhuǎn)自如的本發(fā)明的玻璃切割刀輪11。此處，進(jìn)一步為了對玻璃切割刀輪11供給油，而具有設(shè)于柄的中空部的油室63、油室的蓋子64、及與之有關(guān)的機(jī)構(gòu)65～73，另外，所述構(gòu)件是與本發(fā)明無直接關(guān)系的技術(shù)，故省略說明。
圖8詳細(xì)地表示圖7的刀頭62，它適合玻璃切割刀輪11的軸11a穿過，并利用刀頭62的分叉部分能旋轉(zhuǎn)地支撐該軸11a的兩端部。62a是軸11a的固定蓋。
還有，有關(guān)本發(fā)明的玻璃切割刀輪11，如圖2或圖4所示，只提供刀輪，到了要使用時，才將如圖8所示的軸11a穿過所述玻璃切割刀輪11的貫通孔T后使用，另外，刀輪直徑小至數(shù)公厘，因此，有時軸11a的直徑變成1mm以下，以致軸的品質(zhì)控制不容易。因此，能提供如圖9的(A)所示與軸11a’一體成形的刀輪11’或?qū)?yīng)刀頭62軸承部的構(gòu)造而與如圖9的(B)所示的支點式軸11a’’一體成形的刀輪11″。
本發(fā)明的實施例，雖然表示了正多角形的切割刀輪，但若是多角形的切割刀輪，則能得到同等的效果。
另外，本發(fā)明的玻璃切割刀輪也包含其周緣棱線部的一部分為多角形。
本發(fā)明的說明中，雖以加工對象為玻璃板的玻璃切割刀輪為例已加以說明，但該刀輪可用于半導(dǎo)體晶片或陶瓷等脆性材料的切斷。
權(quán)利要求
1.一種脆性材料基板用刀輪(11)，沿著其圓周部上具有V字形的刀刃，其特征在于所述V字形的刀刃的形狀為形成刀尖的刀刃棱線部(13)自側(cè)面看為多角形。
2.如權(quán)利要求1所述的脆性材料基板用刀輪，其特征在于，所述刀尖的各直線部上設(shè)有既定深度的切口。
3.如權(quán)利要求1所述的脆性材料基板用刀輪，其特征在于，所述多角形是具有16～300中的任一邊數(shù)。
4.如權(quán)利要求2所述的脆性材料基板用刀輪，其特征在于，所述多角形是具有16～300中的任一邊數(shù)。
5.如權(quán)利要求1至4之任一項所述的脆性材料基板用刀輪，其特征在于，所述刀輪的直徑范圍在1～20mm之間。
6.如權(quán)利要求1至4之任一項所述的脆性材料基板用刀輪，其特征在于，所述刀輪的厚度范圍在0.6～5mm之間。
7.如權(quán)利要求5所述的脆性材料基板用刀輪，其特征在于，所述刀輪的厚度范圍在0.6～5mm之間。
8.如權(quán)利要求1至4之任一項所述的脆性材料基板用刀輪，其特征在于，所述刀尖的角度范圍在90～160°之間。
9.如權(quán)利要求5所述的脆性材料基板用刀輪，其特征在于，所述刀尖的角度范圍在90～160°之間。
10.如權(quán)利要求6所述的脆性材料基板用刀輪，其特征在于，所述刀尖的角度范圍在90～160°之間。
11.如權(quán)利要求7所述的脆性材料基板用刀輪，其特征在于，所述刀尖的角度范圍在90～160°之間。
12.一種劃線器，它具有相對載置于平臺上的玻璃板刀頭在X方向及Y方向上進(jìn)行相對移動的機(jī)構(gòu)，其特征在于在所述刀頭上具有權(quán)利要求1至11之任一項所述的脆性材料基板用刀輪。
13.一種劃線器，其特征在于在設(shè)于握柄前端的刀座上裝有旋轉(zhuǎn)自如地支撐在軸上的權(quán)利要求1至11之任一項所述的脆性材料基板用刀輪。
14.如權(quán)利要求1至4之任一項所述的脆性材料基板用刀輪，其特征在于，它與穿過該刀輪的軸形成一體。
15.如權(quán)利要求5所述的脆性材料基板用刀輪，其特征在于，它與穿過該刀輪的軸形成一體。
16.如權(quán)利要求6所述的脆性材料基板用刀輪，其特征在于，它與穿過該刀輪的軸形成一體。
17.如權(quán)利要求7所述的脆性材料基板用刀輪，其特征在于，它與穿過該刀輪的軸形成一體。
18.如權(quán)利要求8所述的脆性材料基板用刀輪，其特征在于，它與穿過該刀輪的軸形成一體。
19.如權(quán)利要求9所述的脆性材料基板用刀輪，其特征在于，它與穿過該刀輪的軸形成一體。
20.如權(quán)利要求10所述的脆性材料基板用刀輪，其特征在于，它與穿過該刀輪的軸形成一體。
21.如權(quán)利要求11所述的脆性材料基板用刀輪，其特征在于，它與穿過該刀輪的軸形成一體。
全文摘要
一種脆性材料基板用刀輪,沿著其圓周部上具有V字形的刀刃,其特點是:所述V字形的刀刃的形狀為形成刀尖的刀刃棱線部自側(cè)面看為多角形。一種劃線器,它具有相對載置于平臺上的玻璃板刀頭在X方向及Y方向上進(jìn)行相對移動的機(jī)構(gòu),其特點是:在所述刀頭上具有所述的脆性材料基板用刀輪。采用本發(fā)明的刀輪和劃線器可以有效解決現(xiàn)有的玻璃切割刀輪上經(jīng)常發(fā)生使品質(zhì)降低的水平裂縫的問題。
文檔編號C03B33/00GK1338440SQ0112499
公開日2002年3月6日 申請日期2001年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月11日
發(fā)明者前川和哉, 若山治雄 申請人:三星鉆石工業(yè)股份有限公司