刻划方法、金刚石尖头、及刻划装置.pdf

1、(10)申请公布号 CN 102807316 A (43)申请公布日 2012.12.05 C N 1 0 2 8 0 7 3 1 6 A *CN102807316A* (21)申请号 201210161946.7 (22)申请日 2012.05.23 2011-121763 2011.05.31 JP 2011-122098 2011.05.31 JP C03B 33/02(2006.01) C03B 33/10(2006.01) (71)申请人三星钻石工业股份有限公司 地址日本国大阪府吹田市南金田2-12-12 (72)发明人福西 利夫 千代 康弘 山本 幸司 中野忠信 北市充 (74)专

2、利代理机构北京律盟知识产权代理有限 责任公司 11287 代理人沈锦华 (54) 发明名称 刻划方法、金刚石尖头、及刻划装置 (57) 摘要 本发明提供一种可在脆性材料衬底上形成良 好的划线的刻划方法及用于该刻划方法的金刚 石尖头，进而提供一种包含该金刚石尖头的刻划 装置。金刚石尖头是通过相对脆性材料衬底(4) 被移动而在脆性材料衬底(4)上形成划线的刀 具(tool)。金刚石尖头的刃部(61)呈四棱锥台 状，且主要包含前端面(64)、多个(本实施方式 为4个)斜面(65(65a65d)、及多个圆角面 (67(67a67d)。而且，刃部(61)的各棱线(66) 包含2个邻接斜面(65)的交线即

3、直线部(68)、 及位于和该邻接斜面(65)的各个连接的圆角面 (67)上且连接于直线部(68)及前端面(64)的曲 线部(69)。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书3页 说明书17页 附图17页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 3 页 说明书 17 页 附图 17 页 1/3页 2 1.一种刻划方法，其利用具备包含金刚石内含物的刃部的刀具在脆性材料衬底上形成 划线，且其特征在于包括如下步骤： (a)通过使所述刃部和所述脆性材料衬底接触，而自所述刀具对所述脆性材料衬底施 力； (b)在使所述刀具的所述刃部和所述脆性材料衬底接触的状态

4、下，使所述刀具相对于 所述脆性材料衬底进行相对移动，由此在所述脆性材料衬底上形成划线； 所述刃部的外表面具有曲面形状的圆角面，且 在所述步骤(a)中，通过使所述圆角面和所述脆性材料衬底接触，而自所述刀具对所 述脆性材料衬底施力， 在所述步骤(b)中，保持着所述圆角面向下凸出的状态，使所述刀具相对于所述脆性 材料衬底进行相对移动。 2.根据权利要求1所述的刻划方法，其特征在于： 所述刀具是在作为圆柱状或棱柱状杆体的握持部的一端设置有所述刃部的金刚石尖 头。 3.根据权利要求2所述的刻划方法，其特征在于： 将如下金刚石尖头用作所述金刚石尖头，即，所述刃部包含： 前端面； 多个斜面，分别和所述前端面

5、连接；以及 多个所述圆角面，分别由所述多个斜面中的2个即邻接斜面和所述前端面包围； 所述刃部的各棱线包含： 作为所述2个邻接斜面的交线的直线部；以及 曲线部，位于和所述2个邻接斜面的各个连接的圆角面上，且连接于所述直线部及所 述前端面； 并且，在所述刃部的各棱线上，所述直线部相对所述前端面的斜度设定为大于所述前 端面为水平时所述曲线部相对所述前端面的斜度。 4.根据权利要求3所述的刻划方法，其特征在于： 将如下金刚石尖头用作所述金刚石尖头，即， 所述金刚石内含物为多晶金刚石， 所述多晶金刚石是将包含微细晶粒组织或非晶体的石墨型碳物质作为起始物质，在超 高压高温下直接转换烧结为金刚石，且实质上仅

6、含金刚石。 5.根据权利要求3所述的刻划方法，其特征在于： 将如下金刚石尖头用作所述金刚石尖头，即， 所述金刚石内含物是含有 含量为65.0重量75.0重量的金刚石、 含量为3.0重量10.0重量的超微粒碳化物、及 其余的结合材料的烧结金刚石，且 所述金刚石的平均粒径为0.1m5.0m， 所述结合材料是以钴为主成分的铁系金属。 6.根据权利要求5所述的刻划方法，其特征在于： 权 利 要 求 书CN 102807316 A 2/3页 3 将如下金刚石尖头用作所述金刚石尖头，即， 所述烧结金刚石中的所述超微粒碳化物的含量为6.0重量8.0重量，且所述超 微粒碳化物含有 1.0重量4.0重量的碳化钛

7、、及 其余的碳化钨。 7.根据权利要求1所述的刻划方法，其特征在于： 所述刀具是在圆盘状本体部的外周设置有所述刃部的划线刀轮。 8.一种金刚石尖头，其通过相对脆性材料衬底被相对移动，而在所述脆性材料衬底上 形成划线，且其特征在于包括： 圆柱状或棱柱状杆体的握持部、以及 包含金刚石内含物且设置在所述握持部的一端而形成的刃部， 所述刃部包含： 前端面； 多个斜面，分别和所述前端面连接；以及 多个圆角面，分别由所述多个斜面中的2个即邻接斜面和所述前端面包围； 所述刃部的各棱线包含： 作为所述2个邻接斜面的交线的直线部；以及 曲线部，位于和所述2个邻接斜面的各个连接的圆角面上，且连接于所述直线部及所

8、述前端面； 并且，在所述刃部的各棱线上，所述直线部相对所述前端面的斜度设定为大于所述前 端面为水平时所述曲线部相对所述前端面的斜度。 9.根据权利要求8所述的金刚石尖头，其特征在于： 所述金刚石内含物为多晶金刚石， 所述多晶金刚石是将包含微细晶粒组织或非晶体的石墨型碳物质作为起始物质，在超 高压高温下直接转换烧结为金刚石，且实质上仅含金刚石。 10.根据权利要求8所述的金刚石尖头，其特征在于： 所述金刚石内含物为烧结金刚石， 所述烧结金刚石含有 含量为65.0重量75.0重量的金刚石、 含量为3.0重量10.0重量的超微粒碳化物、及 其余的结合材料，且 所述金刚石的平均粒径为0.1m5.0m，

9、 所述结合材料是以钴为主成分的铁系金属。 11.根据权利要求10所述的金刚石尖头，其特征在于： 所述烧结金刚石中的所述超微粒碳化物为6.0重量8.0重量， 所述超微粒碳化物含有 1.0重量4.0重量的碳化钛、及 其余的碳化钨。 12.根据权利要求8至11中任一权利要求所述的金刚石尖头，其特征在于： 权 利 要 求 书CN 102807316 A 3/3页 4 所述多个圆角面是在所述脆性材料衬底上形成划线时和所述脆性材料衬底接触的接 触部。 13.一种刻划装置，其特征在于包括： 刻划单元，包含根据权利要求8至11中任一权利要求所述的金刚石尖头；以及 保持单元，一面保持着所述脆性材料衬底一面使之移

10、动； 通过使所述保持单元相对于所述刻划单元进行相对移动而在所述脆性材料衬底上形 成划线。 14.一种刻划装置，其特征在于包括： 刻划单元，包含根据权利要求12所述的金刚石尖头；以及 保持单元，一面保持着所述脆性材料衬底一面使之移动； 通过使所述保持单元相对于所述刻划单元进行相对移动而在所述脆性材料衬底上形 成划线。 权 利 要 求 书CN 102807316 A 1/17页 5 刻划方法、 金刚石尖头、 及刻划装置 技术领域 0001 本发明涉及一种在脆性材料衬底上形成划线的方法、及用于该方法的金刚石尖 头、进而包含该金刚石尖头的刻划装置。 背景技术 0002 以往，已知有通过金刚石尖头或划线

11、刀轮来切削玻璃衬底，以在玻璃衬底上形成 划线的技术(例如，专利文献1)。 0003 背景技术文献 0004 专利文献 0005 专利文献1：日本专利特开2010-085791号公报 发明内容 0006 发明所要解决的问题 0007 在专利文献1的技术中，会产生因切削玻璃衬底而在划线附近产生切屑的问题。 而且，在专利文献1的技术中，视情况，会产生在经刻划的截面上产生微裂(细小的龟裂) 的问题。 0008 因此，本发明的目的在于提供一种可在脆性材料衬底上形成良好划线的刻划方 法、及用于该方法的金刚石尖头、进而包含该金刚石尖头的刻划装置。 0009 解决问题的技术手段 0010 为了解决所述课题，技

12、术方案1的发明是一种刻划方法，其利用具备包含金刚石 内含物的刃部的刀具在脆性材料衬底上形成划线，且其特征在于包括如下步骤：(a)通过 使所述刃部和所述脆性材料衬底接触，而自所述刀具对所述脆性材料衬底施力；(b)在使 所述刀具的所述刃部和所述脆性材料衬底接触的状态下，使所述刀具相对于所述脆性材料 衬底进行相对移动，由此在所述脆性材料衬底上形成划线；且所述刃部的外表面具有曲面 形状的圆角面，且在所述步骤(a)中，通过使所述圆角面和所述脆性材料衬底接触，而自所 述刀具对所述脆性材料衬底施力，在所述步骤(b)中，保持着所述圆角面向下凸出的状态， 使所述刀具相对于所述脆性材料衬底进行相对移动。 0011

13、 技术方案2的发明是根据技术方案1所述的刻划方法，其特征在于：所述刀具是在 作为圆柱状或棱柱状杆体的握持部的一端设置有所述刃部的金刚石尖头。 0012 技术方案3的发明是根据技术方案2所述的刻划方法，其特征在于：将如下金刚石 尖头用作所述金刚石尖头，即，所述刃部包含：前端面；多个斜面，分别和所述前端面连接； 以及多个所述圆角面，分别由所述多个斜面中的2个即邻接斜面和所述前端面包围；所述 刃部的各棱线包含：作为所述2个邻接斜面的交线的直线部；以及曲线部，位于和所述2个 邻接斜面的各个连接的圆角面上，且连接于所述直线部及所述前端面；并且，在所述刃部的 各棱线上，所述直线部相对所述前端面的斜度设定为

14、大于所述前端面为水平时所述曲线部 相对所述前端面的斜度。 说 明 书CN 102807316 A 2/17页 6 0013 技术方案4的发明是根据技术方案3所述的刻划方法，其特征在于：将如下金刚石 尖头用作所述金刚石尖头，即，所述金刚石内含物为多晶金刚石，所述多晶金刚石是将包含 微细晶粒组织或非晶体的石墨型碳物质作为起始物质，在超高压高温下直接转换烧结为金 刚石，且实质上仅含金刚石。 0014 技术方案5的发明是根据技术方案3所述的刻划方法，其特征在于：将如下金刚石 尖头用作所述金刚石尖头，即，所述金刚石内含物是含有含量为65.0重量75.0重量 的金刚石、含量为3.0重量10.0重量的超微粒

15、碳化物、及其余的结合材料的烧结金 刚石，且所述金刚石的平均粒径为0.1m5.0m，所述结合材料是以钴为主成分的铁系 金属。 0015 技术方案6的发明是根据技术方案5所述的刻划方法，其特征在于：将如下金刚 石尖头用作所述金刚石尖头，即，所述烧结金刚石中的所述超微粒碳化物的含量为6.0重 量8.0重量，且所述超微粒碳化物含有1.0重量4.0重量的碳化钛、及其余的 碳化钨。 0016 技术方案7的发明是根据技术方案1所述的刻划方法，其特征在于：所述刀具是在 圆盘状本体部的外周设置有所述刃部的划线刀轮。 0017 技术方案8的发明是一种金刚石尖头，其通过相对脆性材料衬底被相对移动，而 在所述脆性材料

16、衬底上形成划线，且其特征在于包括：圆柱状或棱柱状杆体的握持部、以及 包含金刚石内含物且设置在所述握持部的一端而形成的刃部，且所述刃部包含：前端面； 多个斜面，分别和所述前端面连接；以及多个圆角面，分别由所述多个斜面中的2个即邻接 斜面和所述前端面包围；所述刃部的各棱线包含：作为所述2个邻接斜面的交线的直线部； 以及曲线部，位于和所述2个邻接斜面的各个连接的圆角面上，且连接于所述直线部及所 述前端面；并且，在所述刃部的各棱线上，所述直线部相对所述前端面的斜度设定为大于所 述前端面为水平时所述曲线部相对所述前端面的斜度。 0018 技术方案9的发明是根据技术方案8所述的金刚石尖头，其特征在于：所述

17、金刚石 内含物为多晶金刚石，所述多晶金刚石是将包含微细晶粒组织或非晶体的石墨型碳物质作 为起始物质，在超高压高温下直接转换烧结为金刚石，且实质上仅含金刚石。 0019 技术方案10的发明是根据技术方案8所述的金刚石尖头，其特征在于：所述金刚 石内含物为烧结金刚石，所述烧结金刚石含有含量为65.0重量75.0重量的金刚石、 含量为3.0重量10.0重量的超微粒碳化物、及其余的结合材料，且所述金刚石的平 均粒径为0.1m5.0m，所述结合材料是以钴为主成分的铁系金属。 0020 技术方案11的发明是根据技术方案10所述的金刚石尖头，其特征在于：所述烧结 金刚石中的所述超微粒碳化物为6.0重量8.0

18、重量，所述超微粒碳化物含有1.0重 量4.0重量的碳化钛、及其余的碳化钨。 0021 技术方案12的发明是根据技术方案8至11中任一技术方案所述的金刚石尖头， 其特征在于：所述多个圆角面是在所述脆性材料衬底上形成划线时和所述脆性材料衬底接 触的接触部。 0022 技术方案13的发明是一种刻划装置，其特征在于包括：刻划单元，包含根据技术 方案8至11中任一技术方案所述的金刚石尖头；以及保持单元，一面保持着所述脆性材料 衬底一面使之移动；且，通过使所述保持单元相对于所述刻划单元进行相对移动而在所述 说 明 书CN 102807316 A 3/17页 7 脆性材料衬底上形成划线。 0023 技术方案

19、14的发明是一种刻划装置，其特征在于包括：刻划单元，包含根据技术 方案12所述的金刚石尖头；以及保持单元，一面保持着所述脆性材料衬底一面使之移动； 且，通过使所述保持单元相对于所述刻划单元进行相对移动而在所述脆性材料衬底上形成 划线。 0024 发明的效果 0025 根据技术方案1至技术方案7所述的发明，如果使刀具一面接触于脆性材料衬底 一面进行移动，则无需切削和刀具的圆角面接触的脆性材料衬底的接触部，便可使该接触 部产生大的压缩应力及拉伸应力。利用该压缩应力及拉伸应力，而在脆性材料衬底上形成 划线及垂直裂纹。由此，可防止在划线附近产生切屑及微裂，从而可良好地刻划脆性材料衬 底。 0026 根

20、据技术方案8至技术方案14所述的发明，如果在使刃部的圆角面接触于脆性材 料衬底，自圆角面对脆性材料衬底施力的状态下，使金刚石尖头移动，则无需切削和圆角面 接触的脆性材料衬底的接触部，便可使该接触部中产生大的压缩应力及拉伸应力。利用该 压缩应力及拉伸应力，而在脆性材料衬底上形成划线及垂直裂纹。由此，可防止在划线附近 产生切屑及微裂，从而可良好地刻划脆性材料衬底。 附图说明 0027 图1是表示本发明第1及第2实施方式中的刻划装置的整体构成的一例的前视 图。 0028 图2是表示本发明第1及第2实施方式中的刻划装置的整体构成的一例的侧视 图。 0029 图3是表示划线头部附近的构成的一例的前视图。

21、 0030 图4是表示轮架摆动部附近的构成的一例的侧视图。 0031 图5是表示轮架摆动部附近的构成的一例的侧视图。 0032 图6是表示第1实施方式中的金刚石尖头的构成的一例的侧视图。 0033 图7是表示第1实施方式中的刃部形状的一例的前视图。 0034 图8是用以说明图7中的刃部的棱线的前视图。 0035 图9是表示不具有圆角面的刃部的形状的一例的前视图。 0036 图10是表示第2实施方式中的划线刀轮附近的构成的一例的前视图。 0037 图11是表示第2实施方式中的划线刀轮附近的构成的一例的底视图。 0038 图12是用以说明主销后倾稳定效应的底视图。 0039 图13是表示第2实施方

22、式中的划线刀轮的一例的侧视图。 0040 图14是表示第2实施方式中的划线刀轮的一例的前视图。 0041 图15是图14的符号A处的局部放大图。 0042 图16是用来说明用以评价经刻划的脆性材料衬底的端面强度的测试方法的图 式。 0043 图17是用以说明实施例1及比较例1的测试条件的图式。 0044 图18是表示实施例1及比较例1的测试结果的图式。 说 明 书CN 102807316 A 4/17页 8 0045 图19是经图7所示的刃部刻划的脆性材料衬底的照片。 0046 图20是经图9所示的刃部刻划的脆性材料衬底的照片。 0047 符号的说明 0048 1 刻划装置 0049 4 脆性

23、材料衬底 0050 4a 接触部 0051 10 保持单元 0052 10a 基部 0053 11 载置台 0054 11a 吸附部 0055 11b 旋转台 0056 11c 移动台 0057 11d 旋转轴 0058 12 滚珠螺杆机构 0059 12a 螺杆 0060 12b 螺母 0061 13 电动机 0062 14a 支撑部 0063 14b 支撑部 0064 15 导轨 0065 16 导轨 0066 17、17a、17b 滑动部 0067 18、18a 滑动部 0068 20 刻划单元 0069 30 划线头部 0070 31 轮架 0071 34 轮架摆动部 0072 35

24、轮架接头 0073 36 安装片 0074 36a 摆动轴 0075 38 回转部 0076 38a 旋转轴 0077 40 轮架安装块 0078 40a 安装块本体 0079 46、47 轴承 0080 49 固定部 0081 50 升降部 0082 51 气缸 0083 51a 本体部 说 明 书CN 102807316 A 5/17页 9 0084 51b 连杆 0085 52 传递部 0086 53 引导机构 0087 53a 导轨 0088 53b 导块 0089 54 安装板 0090 56 旋转轴 0091 60 金刚石尖头 0092 61 刃部 0093 62 握持部 0094

25、 62a 握持部62的一端 0095 64 前端面 0096 65、65a、65b、65c、65d 斜面 0097 66 棱线 0098 66b 棱线 0099 67、67a、67b、67c、67d 圆角面 0100 68 直线部 0101 68b 直线部 0102 69 曲线部 0103 69b 曲线部 0104 70 驱动部 0105 71、71a、71b 支柱 0106 72 导轨 0107 73 电动机 0108 80 摄像部单元 0109 85、85a、85b 摄像机 0110 90 控制单元 0111 91 ROM(只读存储器) 0112 91a 程序 0113 92 RAM(随机

26、存取存储器) 0114 93 CPU(中央处理器) 0115 95、95a、95b 上部支点 0116 96、96a、96b 下部支点 0117 100 刻划装置 0118 120 刻划单元 0119 130 划线头部 0120 131 轮架 0121 136 销 0122 137 支撑框体 说 明 书CN 102807316 A 6/17页 10 0123 138 回转部 0124 138a 旋转轴 0125 160 划线刀轮 0126 160a 贯通孔 0127 160b 旋转轴 0128 160c 设置位置 0129 161 本体部 0130 162 刃部 0131 162a 刀尖 01

27、32 165、165a、165b 斜面 0133 167 圆角面 0134 170 驱动部 0135 190 控制单元 0136 AR1 箭线 0137 AR2 箭线 0138 AR3 箭线 0139 AR4 箭线 0140 AR5 箭线 0141 AR6 箭线 0142 AR7 箭线 0143 R1 箭线 0144 R2 箭线 0145 R3 箭线 0146 SL 划线 0147 K 垂直裂纹 0148 D1 距离 0149 D2 距离 0150 X 坐标轴 0151 Y 坐标轴 0152 Z 坐标轴 0153 1 角度 0154 2 刀尖角 0155 Dm 划线刀轮160的外径 0156

28、Tb 刃部162的厚度 0157 Th 划线刀轮160的厚度 具体实施方式 0158 以下，一面参照附图，一面对本发明的实施方式进行详细说明。 0159 说 明 书CN 102807316 A 10 7/17页 11 0160 0161 图1及图2分别是表示第1实施方式中的刻划装置1的整体构成的一例的前视图 及侧视图。刻划装置1是在如同例如玻璃衬底或陶瓷衬底等之类的由脆性材料形成的衬底 (以下，也简称为“脆性材料衬底”)4的表面上划有划线(切割纹路：纵向裂纹)的装置。 0162 如图1及图2所示，刻划装置1主要包括保持单元10、刻划单元20、摄像部单元80、 及控制单元90。此外，在图1及以下

29、各图中，为明确这些构件的方向关系，而视需要适当地 标注有将Z轴方向作为铅垂方向且将XY平面作为水平面的XYZ正交坐标系。 0163 此处，在第1及第2实施方式中，将如下方法称为“断裂”，该方法是 0164 (1)通过刻划装置1(在第2实施方式的情况下为刻划装置100)，在脆性材料衬底 4的表面上形成划线SL及垂直裂纹K(参照下述图7及图10)(刻划步骤)； 0165 (2)接着，通过施加应力，使垂直裂纹K进一步伸展，将脆性材料衬底4切断(断裂 步骤)。 0166 另一方面，将如下方法称为“分裂”，该方法是仅通过刻划步骤(即，不执行断裂步 骤)，使垂直裂纹K从脆性材料衬底4的划线SL的主面伸展到

30、相反侧的主面为止，将脆性材 料衬底4切断。 0167 而且，作为可通过本实施方式的刻划方法而断裂或分裂的脆性材料衬底4的材质 例，可列举玻璃、陶瓷、硅、或蓝宝石等。尤其近年来，作为用于与通信设备相关的高频模块 的衬底，正在从HTCC(High Temperature Co-fired Ceramics，高温共烧陶瓷)向着相对易 于加工的LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics，低温共烧陶瓷)加速转移。因此，本 实施方式的划线方法不断被有效地使用。 0168 保持单元10是通过一面保持脆性材料衬底4一面使其移动，而使脆性材料衬底4 相对刻划单元20进行移动。如

31、图1所示，保持单元10是设置在基部10a上，且主要包括载 置台11、滚珠螺杆机构12、及电动机13。 0169 此处，基部10a是由例如大致立方体状的石板形成，且其上表面(和保持单元10 对向的面)经平坦加工。由此，可降低基部10a的热膨胀，从而使由保持单元10保持的脆 性材料衬底4良好地移动。 0170 载置台11是吸附保持所载置的脆性材料衬底4。而且，载置台11使所保持的脆性 材料衬底4沿着箭线AR1方向(X轴的正或负方向：以下，也简称为“进退方向”)进退移动， 并且沿着箭线R1方向进行旋转。如图1及图2所示，载置台11主要包括吸附部11a、旋转 台11b、及移动台11c。 0171 吸附

32、部11a是设置在旋转台11b的上侧。如图1及图2所示，在吸附部11a的上表 面可载置脆性材料衬底4。而且，在吸附部11a的上表面，栅格状地配置有多个吸附槽(省 略图示)。在吸附部11a的上表面上载置着脆性材料衬底4的状态下，通过将各吸附槽内的 环境气体进行排气(吸引)，而使脆性材料衬底4吸附在吸附部11a。 0172 旋转台11b是设置在吸附部11a的下侧，且使吸附部11a以和Z轴大致平行的旋 转轴11d为中心进行旋转。而且，移动台11c是设置在旋转台11b的下侧，且使吸附部11a 及旋转台11b沿进退方向进行移动。 0173 因此，由载置台11吸附保持的脆性材料衬底4沿着箭线AR1方向进退移

33、动，并且 以随着吸附部11a的进退动作而移动的旋转轴11d为中心进行旋转。 说 明 书CN 102807316 A 11 8/17页 12 0174 滚珠螺杆机构12是配置在载置台11的下侧，且使载置台11沿着箭线AR1方向进 退移动。如图1及图2所示，滚珠螺杆机构12主要包括进给螺杆12a和螺母12b。 0175 进给螺杆12a是沿着载置台11的进退方向延伸的杆体。在进给螺杆12a的外周 面，设置有螺旋状的槽(省略图示)。而且，进给螺杆12a的一端是由支撑部14a可旋转地 支撑，且进给螺杆12a的另一端是由支撑部14b可旋转地支撑。进而，进给螺杆12a是和电 动机13联动连结，且如果电动机1

34、3进行旋转，则进给螺杆12a沿着电动机13的旋转方向 进行旋转。 0176 螺母12b是随着进给螺杆12a旋转，利用未图示滚珠的滚动，沿着箭线AR1方向进 退。如图1及图2所示，螺母12b是固定在移动台11c的下部。 0177 由此，若将电动机13驱动，将电动机13的旋转力传递给进给螺杆12a，那么，螺母 12b将沿着箭线AR1方向进退移动。最终，固定着螺母12b的载置台11和螺母12b同样地 沿着箭线AR1方向进退移动。 0178 一对导轨15、16是约束载置台11在行进方向上的移动。如图2所示，一对导轨 15、16是在基部10a上，隔开特定距离固定在箭线AR2方向上。 0179 多个(本实

35、施方式中为2个)滑动部17(17a、17b)是沿着导轨15在箭线AR1方 向上自如滑动。如图1及图2所示，各滑动部17(17a、17b)是在移动台11c的下部，隔开特 定距离固定在箭线AR1方向上。 0180 多个(本实施方式中为2个：其中，为了方便图示，而仅记载滑动部18a)滑动部18 是沿着导轨16在箭线AR1方向上自如滑动。如图1及图2所示，各滑动部18是和滑动部 17(17a、17b)同样地，在移动台11c的下部，隔开特定距离固定在箭线AR1方向上。 0181 因具有以上构成，而在保持单元10中，如果将电动机13的旋转力施加给滚珠螺杆 机构12，则载置台11将沿着一对导轨15、16进行

36、移动。因此，可确保载置台11在进退方向 上的平移性。 0182 刻划单元20是通过使用金刚石尖头60(参照下述图3)，而在脆性材料衬底4上形 成划线。如图1及图2所示，刻划单元20主要包括划线头部30和驱动部70。 0183 划线头部30是从所保持的金刚石尖头60对脆性材料衬底4的表面施加挤压力 (以下，也简称为“刻划负荷”)。而且，划线头部30通过在使金刚石尖头60的刃部61(参 照图3)接触于脆性材料衬底4的状态下，使金刚石尖头60移动，而在脆性材料衬底4上形 成划线。此外，关于划线头部30的详细构成，将在下文中进行叙述。 0184 驱动部70是使由划线头部30保持的金刚石尖头60沿着箭线

37、AR2方向(Y轴正或 负方向)进行往复移动。如图2所示，驱动部70主要包括支柱71、导轨72、及电动机73。 0185 多根(本实施方式中为2根)支柱71(71a、71b)是从基部10a沿着上下方向(Z 轴方向)延伸。如图2所示，各导轨72是在夹在支柱71a、71b之间的状态下相对这些支柱 71a、71b固定。 0186 多条(本实施方式中为2条)导轨72是约束划线头部30在加工方向上的移动。 如图2所示，多条导轨72是隔开特定距离固定在上下方向上。 0187 电动机73是和未图示的进给机构(例如，滚珠螺杆机构)联动连结。由此，如果 电动机73进行旋转，则划线头部30沿着多条导轨72在箭线AR

38、2方向上往复移动。 0188 摄像部单元80是拍摄由保持单元10保持的脆性材料衬底4。如图2所示，摄像部 说 明 书CN 102807316 A 12 9/17页 13 单元80包含多台摄像机85(85a、85b)。 0189 如图1及图2所示，多台(本实施方式中为2台)摄像机85(85a、85b)是配置在 保持单元10的上方。各摄像机85(85a、85b)是拍摄形成在脆性材料衬底4上的特征性部 分(例如，对准标记(省略图示)的图像。而且，基于由各摄像机85(85a、85b)拍摄的图 像，求出脆性材料衬底4的位置及姿势。 0190 控制单元90是实现刻划装置1的各元件的动作控制、及数据运算。如

39、图1及图2 所示，控制单元90主要包括ROM(Read Only Memory，只读存储器)91、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)92、及CPU(Central Processing Unit，中央处理器)93。 0191 ROM(Read Only Memory)91是所谓的非挥发性存储部，且存储有例如程序91a。此 外，作为ROM91，也可以使用读写自如的非挥发性存储器即闪存。 0192 RAM(Random Access Memory)92是挥发性的存储部，存储有例如CPU93运算中使用 的数据。CPU(Central Processing Unit)9

40、3是执行遵循ROM91的程序91a的控制(例如， 驱动部70对轮架31的往复动作、及升降部50对轮架31(参照下述图3)的升降动作等的 控制)、及各种数据运算处理等。 0193 0194 图3是表示划线头部30附近的构成的一例的前视图。图4及图5分别是表示轮 架摆动部34附近的构成的一例的侧视图。如图3至图5所示，划线头部30主要包括轮架 31、轮架摆动部34、轮架接头35、升降部50、及金刚石尖头60。 0195 轮架31是将金刚石尖头60固定在划线头部30。如图3至图5所示，轮架31是以 金刚石尖头60的刃部61成为脆性材料衬底4侧的方式，握持金刚石尖头60的握持部62。 0196 金刚石

41、尖头60是通过相对脆性材料衬底4进行移动而在脆性材料衬底4上形成 划线的刀具(工具)。此外，关于金刚石尖头60的详细构成，将在下文中进行叙述。 0197 轮架摆动部34是使金刚石尖头60的刃部61以摆动轴36a及/或旋转轴38a为 中心进行摆动。如图4及图5所示，轮架摆动部34主要包括轮架接头35和轮架安装块40。 0198 轮架接头35是将轮架31及轮架安装块40联动连结。如图3至图5所示，轮架接 头35是固定在回转部38的下端，且主要包括安装片36和回转部38。 0199 安装片36是用来在轮架接头35的下部安装轮架31的安装元件。如图3至图5 所示，安装片36是设置在轮架接头35的下端，

42、且安装片36的形状在侧视图中呈大致L字 状。 0200 而且，如图3至图5所示，安装片36具有摆动轴36a。摆动轴36a是沿着和金刚 石尖头60的延伸方向(箭线AR3方向)大致垂直的方向(箭线AR4方向：以下，也简称为 “轴心方向”)延伸。而且，轮架31是以设置在安装片36的摆动轴36a为中心进行摆动。 0201 回转部38是可以沿着金刚石尖头60的延伸方向(箭线AR3方向)的旋转轴38a 为中心进行旋转。如图3所示，回转部38是以和轴承46、47的内径面对向的方式插入。 0202 轮架安装块40如上所述可转动地支撑轮架接头35。如图3所示，轮架安装块40 是设置在轮架接头35的安装片36的上

43、方、及轮架31的上方，且主要包括轴承46、47和固 定部49。 0203 轴承46、47是在安装块本体40a内，且从上到下依次进行配置。轴承46、47轴颈 支撑轮架接头35的回转部38。 说 明 书CN 102807316 A 13 10/17页 14 0204 固定部49是利用轴承46、47将转动自如的回转部38固定在轮架安装块40。由 此，可设定轮架接头35围绕旋转轴38a的转动角。 0205 此外，也可以使用例如螺钉等紧固构件作为固定部49。而且，轴承的个数并不限定 为2个，也可以为例如1个或3个以上。 0206 升降部50是通过使轮架31在和保持单元10接近的方向上移动，而使固定在轮架

44、 31上的金刚石尖头60的刃部61抵住脆性材料衬底4。如图3所示，升降部50主要包括气 缸51和传递部52。 0207 气缸51是对轮架安装块40侧施加沿着上下方向(Z轴的正或负方向)的驱动力 的驱动力供给源。如图3所示，气缸51是配置在轮架安装块40的上方，且主要包括本体部 51a和连杆51b。 0208 连杆51b是可相对本体部51a进退移动。如图3所示，连杆51b的下端是连结在 传递部52。因此，通过驱动气缸51，使连杆51b从本体部51a进出，而使传递部52被连杆 51b的下端朝下方向按压。 0209 传递部52是设置在气缸51及轮架安装块40之间，且将来自气缸51的驱动力传 递给轮架安装块40。 0210 如图3所示，引导机构53主要包括导轨53a、和沿着导轨53a在上下方向自如滑动 的导块53b。而且，安装板54是夹在引导机构53及轮架安装块40之间的板材。轮架安装 块40是隔着安装板54固定在导块53b上。由此，如果对轮架安装块40施加沿上下方向的 驱动力，那么引导机构53将沿着导块53b的升降方向，引导轮架安装块40。 0211 如图3至图5所示，旋转轴56是