專利名稱：刻劃輪及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來對玻璃基板等脆性材料基板進(jìn)行刻劃的刻劃輪及其制造方法。
背景技術(shù)：
習(xí)知的刻劃輪(scribing wheel)是相對于超硬合金制或燒結(jié)鉆石制的圓板的圓周部從兩側(cè)互相傾斜地削入，而在圓周面上形成V字形的刃尖?？虅澼喌闹行木哂胸炌?， 可旋轉(zhuǎn)自由地軸向固定在刻劃裝置的刻劃頭(scribe head)等上而使用。先前，為了在刻劃輪的圓周面上形成V字形的刃尖，首先在圓板101的中心形成貫通孔102。圖1(a)表示該圓板101的側(cè)視圖。其次如圖1(b)中的側(cè)視圖、圖1(c)中的前視圖所示，從兩側(cè)將圓周部分研磨成V字狀而制成刃尖部103。有時(shí)利用粒度更細(xì)小的研磨劑對刃尖部103進(jìn)行精研磨，從而構(gòu)成刻劃輪100。[先行技術(shù)文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)]專利文獻(xiàn)1 專利第3759317號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
[發(fā)明所要解決的問題]當(dāng)將玻璃基板等脆性材料基板切斷時(shí)，使用刻劃輪進(jìn)行刻劃后沿切割線(scribe line)將其切斷，但因?yàn)樵谝亚袛嗟拇嘈圆牧匣宥嗣鏆埩粲袆澓?，所以?dāng)施加壓力時(shí)從端面產(chǎn)生破裂的情形較多。如果形成在刻劃輪的圓周面的V字形的刃尖具有凹凸，那么當(dāng)切斷時(shí)在脆性材料基板端面上會殘留有劃痕，所以脆性材料基板的機(jī)械強(qiáng)度會降低。因此，優(yōu)選的是，盡量使刻劃輪的V字形刃尖的脊線上的凹凸較少。近年來，期望平板顯示器等中所使用的玻璃基板實(shí)現(xiàn)薄板化，進(jìn)而在移動(dòng)設(shè)備等小型設(shè)備中玻璃的板厚變薄，達(dá)到例如 0. 4mm 0. 2mm。因?yàn)槔眠@種薄玻璃會使基板的強(qiáng)度降低，所以脆性材料基板端面強(qiáng)度的降低成為大問題。為了減少刻劃輪的刃尖脊線的凹凸，必須使用更細(xì)微的研磨劑進(jìn)行研磨。然而，就習(xí)知的刻劃輪而言，為了形成V字形的刃尖而對相同的面積進(jìn)行粗研磨和精研磨。因?yàn)檠心┑牧皆叫t越難以進(jìn)行研磨，所以存在如下問題當(dāng)進(jìn)行精研磨時(shí)，使用的研磨劑的粒徑越小則加工時(shí)間越長。本發(fā)明著眼于所述的先前的問題而完成，其目的在于提供一種針對刻劃輪縮短形成V字形的刃尖時(shí)的研磨加工時(shí)間的刻劃輪及其制造方法。[解決問題的技術(shù)手段]為了解決該課題，本發(fā)明是一種刻劃輪的制造方法，該刻劃輪是沿著圓板狀輪的圓周部形成V字形的刃尖而成，該刻劃輪的制造方法中，在圓板的中心位置形成貫通孔，以沿所述圓板的圓周從側(cè)面的兩側(cè)互相傾斜地削入的方式進(jìn)行粗研磨而形成第1研磨面，由此使圓周部分形成為具有第1頂角的V字狀，僅對所述V字狀的第1研磨面的前端部分進(jìn)行精研磨而形成第2研磨面，作為具有大于第1頂角的第2頂角的刃尖部，且對所述第2研磨面進(jìn)行超精研磨。為了解決該問題，本發(fā)明是一種刻劃輪的制造方法，該刻劃輪是沿著圓板狀輪的圓周部形成V字形的刃尖而成，該刻劃輪的制造方法中，在圓板的中心位置形成貫通孔，以沿所述圓板的圓周從側(cè)面的兩側(cè)互相傾斜地削入的方式進(jìn)行粗研磨而形成第1研磨面，由此使圓周部分形成為具有第1頂角的V字狀，對所述V字狀的第1研磨面進(jìn)行精研磨而形成第2研磨面，僅對所述第2研磨面的前端部分進(jìn)行超精研磨，作為具有大于第1頂角的第 2頂角的刃尖部。這里使用于所述超精研磨中的研磨劑優(yōu)選的是6000號以上，更優(yōu)選的是8000號以上，進(jìn)而優(yōu)選的是10000號以上。如果為粒度3000號以下，那么存在已切斷的脆性材料基板端面上容易殘留劃痕的傾向。為了解決該問題，本發(fā)明的刻劃輪具有沿圓板狀輪的圓周部以成為第1頂角的方式形成為V字狀的第1研磨面，且具有在所述第1研磨面的前端的脊線上具有大于所述第 1頂角的第2頂角的第2研磨面。[發(fā)明的效果]根據(jù)具有這種特征的本發(fā)明，對刻劃輪的刃尖進(jìn)行粗研磨而構(gòu)成為V字形，并且僅對其前端部分進(jìn)行精研磨，之后進(jìn)行超精研磨。因此，可減少作為刃尖而必需的脊線部分的凹凸。所以可獲得如下優(yōu)異的效果當(dāng)使用刻劃輪將脆性材料基板切斷時(shí)可增強(qiáng)端面強(qiáng)度。這種特征尤其在對較薄的脆性材料基板進(jìn)行刻劃并切斷時(shí)特別有效。


圖1(a) (C)是表示習(xí)知例中的刻劃輪及其制造過程的側(cè)視圖及前視圖。圖2(a)、(b)是本發(fā)明的實(shí)施方式中的刻劃輪的前視圖及側(cè)視圖。圖3(a) (d)是表示本實(shí)施方式中的刻劃輪的制造過程的側(cè)視圖。圖4是表示經(jīng)過超精研磨后的刻劃輪的前端部分的放大圖。圖5是表示刻劃輪的機(jī)械強(qiáng)度的試驗(yàn)狀態(tài)的圖。圖6(a) (d)是表示本發(fā)明的另一實(shí)施方式的刻劃輪的制造過程的側(cè)視圖。[符號的說明]11刻劃輪12 貫通孔13 17 研磨面
具體實(shí)施例方式圖2(a)是本發(fā)明的實(shí)施方式中的刻劃輪的前視圖，圖2(b)是其側(cè)視圖。而且，圖 3(a) (d)是表示本實(shí)施方式中的刻劃輪的制造過程的側(cè)視圖。當(dāng)制造刻劃輪時(shí)，首先如圖3(b)所示般在圖3(a)中所示的圓板11的中央形成作為軸孔的貫通孔12。接著使馬達(dá)等的旋轉(zhuǎn)軸連通于該貫通孔12并使其旋轉(zhuǎn)，并且，從兩側(cè)對圖3(a)中所示的圓板11的整個(gè)圓周進(jìn)行粗研磨，從而如圖3(b)所示般形成為V字形。在該粗研磨的步驟中，使用例如粒度300號的細(xì)粉研磨劑進(jìn)行研磨。將如此所形成的研磨面作為研磨面13。以使此時(shí)的頂角α 較作為刃尖所必需的頂角更尖的方式進(jìn)行研磨。頂角α 優(yōu)選的是15° 140°， 更優(yōu)選的是60° 120°，進(jìn)而優(yōu)選的是80° 100°。如果為15°以下，那么在加工時(shí)脊線前端容易破損，如果為140°以上，那么具有喪失作為刃尖的實(shí)用性的傾向。接著，對經(jīng)過粗研磨進(jìn)行研磨后的研磨面13進(jìn)行精研磨。在精研磨中，使用例如粒度2000號的細(xì)粉研磨劑。在精研磨中，如圖3(c)所示般外形幾乎不產(chǎn)生變化。將如此而形成的研磨面設(shè)為研磨面14。進(jìn)而在本實(shí)施方式中，如圖3(d)所示般僅對前端部分進(jìn)行超精研磨。在該超精研磨中使用粒度6000號以上的細(xì)粉研磨劑進(jìn)行研磨。而且，在該步驟中，僅對前端部分進(jìn)行研磨，以使其成為所需的頂角α2(α2> α )。圖4是表示該前端部分的放大圖。將如此而形成的利用超精加工所得的研磨面作為15。這里，研磨劑的粒度優(yōu)選的是粒度6000號以上，更優(yōu)選的是8000號以上，進(jìn)而優(yōu)選的是10000號以上。如果為粒度3000號以下，那么具有已切斷的脆性材料基板端面上容易殘留劃痕的傾向。這里，頂角α 2優(yōu)選的是90° 140°，更優(yōu)選的是95° 125°，進(jìn)而優(yōu)選的是100° 115°。頂角α 2較大的刻劃輪適合在較高的刻劃負(fù)載下使用，頂角α 2較小的則適合在較低的刻劃負(fù)載下使用。這樣，具有如下傾向通過將刃尖制成2段的V字狀而僅對作為刻劃輪所必需的刃尖的前端部分進(jìn)行超精研磨，可減小加工面積，由此可縮短加工時(shí)間，并且可減少刃尖脊線的凹凸。這樣，如果使用刃尖的脊線變得尖銳的刻劃輪進(jìn)行刻劃來切斷脆性材料基板，那么可減小脆性材料基板的切斷面上所產(chǎn)生的劃痕，且可增強(qiáng)脆性材料基板端面強(qiáng)度。脆性材料基板端面強(qiáng)度是支配切斷后的脆性材料基板的機(jī)械強(qiáng)度的主要因素。因此，為了確認(rèn)本實(shí)施方式中的刻劃輪的效果，對本實(shí)施方式與使用習(xí)知的刻劃輪而切斷的脆性材料基板的機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行比較。圖5表示進(jìn)行4點(diǎn)彎曲強(qiáng)度的強(qiáng)度試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置的一例。在該試驗(yàn)中，將經(jīng)刻劃并切斷成40mmX 50mm的0. 3mm厚的玻璃板用作試驗(yàn)片20、21。試驗(yàn)片20是使用習(xí)知的刻劃輪切斷而成，試驗(yàn)片21是使用本實(shí)施方式的刻劃輪進(jìn)行切斷而成。如圖5所示般，在基底31的上表面以指定間隔、例如20mm的間隔配置支撐臺32、 33，并將作為樣品的試驗(yàn)片2(K21)的經(jīng)刻劃的面朝向下方而配置在所述支撐臺32、33的上部。在試驗(yàn)片20的上部載置具有間隔為IOmm的按壓部34、35的加壓部36，均勻地按壓，測定直至斷裂為止的壓力。接著，當(dāng)從上部施加的壓力平均為84. 8Ν時(shí)，使用習(xí)知的刻劃輪的試驗(yàn)片20從端面斷裂。相對于此，當(dāng)使用利用本實(shí)施方式的刻劃輪而切斷的試驗(yàn)片21時(shí)， 可確認(rèn)平均的破裂加壓為103. 6Ν，端面強(qiáng)度增強(qiáng)。另外，在本實(shí)施方式中，對圓板的刻劃輪進(jìn)行粗研磨使其成為V字形，進(jìn)而進(jìn)行精研磨，之后僅對前端部分進(jìn)行超精研磨以使其成為所需的角度。亦可并非如此，而是在進(jìn)行精研磨時(shí)以使前端的角度成為所需的頂角α2的方式進(jìn)行研磨。圖6是表示該實(shí)施方式的制造過程的圖。在此情況下，對圖6(a)中所示的圓板11的整周進(jìn)行粗研磨，從而如圖6(b) 所示研磨成V字形。之后，僅對前端部分進(jìn)行研磨以使其成為頂角α 2。將此時(shí)的研磨面作為16。其次如圖6(d)所示般進(jìn)而利用超精研磨對前端的研磨面16進(jìn)行研磨。將此時(shí)的研磨面設(shè)為17。粗研磨、精研磨及超精研磨中所使用的研磨劑與所述實(shí)施方式中所使用的研磨劑相同。頂角α 、α2亦與上文所述者相同。在此情況下，因?yàn)樵诰心サ碾A段中成為頂角α 2，所以可使制造步驟的效率更高。而且，當(dāng)然這里所示的研磨劑的粒度為一例，并不限定于該粒度。[工業(yè)上的利用性]所述本發(fā)明的刻劃輪可用于對脆性材料基板進(jìn)行刻劃的刻劃裝置中，尤其在對較薄的脆性材料基板進(jìn)行刻劃的刻劃裝置中有效。
權(quán)利要求
1.一種刻劃輪的制造方法，該刻劃輪是沿著圓板狀輪的圓周部形成V字形的刃尖而成，其中，在圓板的中心位置形成貫通孔，以沿著所述圓板的圓周從側(cè)面的兩側(cè)互相傾斜地削入的方式進(jìn)行粗研磨而形成第1 研磨面，由此使圓周部分形成為具有第1頂角的V字狀，僅對所述V字狀的第1研磨面的前端部分進(jìn)行精研磨而形成第2研磨面，作為具有大于第1頂角的第2頂角的刃尖部，對所述第2研磨面進(jìn)行超精研磨。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刻劃輪的制造方法，其中所述超精研磨是利用粒度6000號以上的研磨劑進(jìn)行的研磨。
3.一種刻劃輪的制造方法，該刻劃輪是沿著圓板狀輪的圓周部形成V字形的刃尖而成，其中，在圓板的中心位置形成貫通孔，以沿著所述圓板的圓周從側(cè)面的兩側(cè)互相傾斜地削入的方式進(jìn)行粗研磨而形成第1 研磨面，由此使圓周部分形成為具有第1頂角的V字狀，對所述V字狀的第1研磨面進(jìn)行精研磨而形成第2研磨面，僅對所述第2研磨面的前端部分進(jìn)行超精研磨，作為具有大于第1頂角的第2頂角的刃尖部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的刻劃輪的制造方法，其中所述超精研磨是利用粒度6000號以上的研磨劑進(jìn)行的研磨。
5.一種刻劃輪，具有沿著圓板狀輪的圓周部以成為第1頂角的方式形成為V字狀的第 1研磨面，且具有在所述第1研磨面的前端的脊線上具有大于所述第1頂角的第2頂角的第2研磨
全文摘要
本發(fā)明是一種刻劃輪及其制造方法。本發(fā)明的課題在于，針對沿圓板狀輪的圓周形成有V字形的刃尖的刻劃輪，提高經(jīng)刻劃并切斷的脆性材料基板的端面強(qiáng)度。通過粗研磨使刻劃輪的圓周形成為V字狀而制成研磨面(13)，接著以使前端部分成為所需的頂角(α2)的方式進(jìn)行精研磨而形成研磨面(16)。進(jìn)而對研磨面(16)進(jìn)行超精研磨而形成研磨面(17)。這樣，可減少刃尖脊線的凹凸，且可提高刻劃時(shí)脆性材料基板的端面強(qiáng)度。
文檔編號C03B33/10GK102557422SQ20111024319
公開日2012年7月11日 申請日期2011年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月8日
發(fā)明者關(guān)島孝志, 淺井義之 申請人:三星鉆石工業(yè)股份有限公司